manejo seguro de herramientas

MANEJO SEGURO DE HERRAMIENTAS

MDULO IVTCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

UNIORIENTE - ITPBarrancabermeja, 2008

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CONTENIDO

INTRODUCCIN ........................................................................................................................................................ 3 1. CONCEPTOS GENERALES.................................................................................................................................. 4 1.1 RIESGOS Y CAUSAS ....................................................................................................................................... 4 1.2 MEDIDAS PREVENTIVAS ............................................................................................................................. 5 2. MEDIDAS PREVENTIVAS ESPECFICAS DE .................................................................................................. 9 LAS HERRAMIENTAS MANUALES DE USO COMN ...................................................................................... 9 2.1 ALICATES ............................................................................................................................................................ 9 2.2 CINCELES ....................................................................................................................................................... 10 2.3 CUCHILLOS ................................................................................................................................................... 13 2.4 DESTORNILLADORES ................................................................................................................................. 14 2.5 ESCLOPOS Y PUNZONES ............................................................................................................................ 16 2.6 LIMAS .............................................................................................................................................................. 17 2.7 LLAVES ........................................................................................................................................................... 18 2.8 MARTILLOS Y MAZOS ............................................................................................................................... 23 2.9 PICOS ............................................................................................................................................................... 26 2.10 SIERRAS ........................................................................................................................................................ 26 2.11 TIJERAS ........................................................................................................................................................ 29 3. BRIDAS PARA TUBERA .................................................................................................................................... 30 3.1 GENERALIDADES ......................................................................................................................................... 30 3.2 CLASIFICACION DE LAS BRIDAS. ........................................................................................................... 30 3.3 TIPOS DE BRIDAS. ........................................................................................................................................ 30 3.4 TIPOS DE JUNTAS EN LAS BRIDAS ............................................................................................................ 2 3.5 NORMAS DE FABRICACIN PARA BRIDAS ............................................................................................ 3 3.6 NORMAS DIMENSIONALES ......................................................................................................................... 3 3.7 DESCRIPCION DE UNA BRIDA .................................................................................................................... 4 4. ROSCAS .................................................................................................................................................................... 7 4.1 DEFINICIN ......................................................................................................................................................... 7 4.2 PARTES DE LA ROSCA ......................................................................................................................................... 7 4.3 CLASIFICACIN ................................................................................................................................................... 8 4.4 REPRESENTACIN ............................................................................................................................................... 8 4. 5 DESIGNACIN ................................................................................................................................................ 9 4.6. TIPOS ................................................................................................................................................................ 9 4.7 DISEO DE ROSCAS ..................................................................................................................................... 12 4.8 ESPRRAGOS ..................................................................................................................................................... 13 5. VLVULAS ............................................................................................................................................................ 15 5.1 INTRODUCCION ........................................................................................................................................... 15 5.2 CLASES DE VALVULAS POR PROCESO DE FABRICACION .............................................................. 15 5.3 PRINCIPALES TIPOS DE VALVULAS ....................................................................................................... 15 6. CABLES DE ACERO ............................................................................................................................................ 19 6.1 ELEMENTOS CONSTITUTIVOS ................................................................................................................ 19 6.2 PASO DE UN CABLE DE ACERO ................................................................................................................ 19 6.3 PREFORMADO .............................................................................................................................................. 20 6.4 CONSTRUCCIONES ...................................................................................................................................... 21 6.5 NUCLEOS O ALMAS DE UN CABLE DE ACERO .................................................................................... 21

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26.6 LUBRICACION DE LOS CABLES DE ACERO ......................................................................................... 21 6.7 TERMINADO O ACABADO CON LOS CABLES DE ACERO ................................................................. 22 6.8 COMO MANEJAR UN CABLE DE ACERO ............................................................................................... 22 6.9 FACTORES IMPOTANTES EN LA ELECCION DE UN CABLE ............................................................ 23 6.10 FACTOR DE SEGURIDAD.......................................................................................................................... 24 6.11 TAMAO DE TAMBORES, POLEAS Y RANURAS ................................................................................ 24 7. CONSIDERACIONES DE APOYO ..................................................................................................................... 29 HERRAMIENTAS MANUALES ......................................................................................................................... 29 HERRAMIENTAS Y CONEXIONES ESPECIALES........................................................................................ 30 ROSCAS ................................................................................................................................................................. 31 ACCESORIOS ....................................................................................................................................................... 31 VLVULAS ........................................................................................................................................................... 32 TUBERA ............................................................................................................................................................... 32


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INTRODUCCIN

Las herramientas manuales son unos utensilios de trabajo utilizados generalmente de forma individual que nicamente requieren para su accionamiento la fuerza motriz humana; su aplicacin en una infinidad de actividades laborales les da suficiente importancia para ser considerados como objeto de un mdulo bsico. Adems los accidentes producidos por las herramientas manuales constituyen una parte importante del nmero total de accidentes de trabajo y en particular los de carcter leve. El objetivo de este texto es dar a conocer algunos aspectos operativos de las principales herramientas utilizadas en la industria del petrleo y afines, los principales riesgos derivados de las herramientas de uso comn, causas que los motivan y medidas preventivas bsicas a considerar cuando se efecta una operacin que las involucra. Generalmente, los accidentes que el uso de herramientas -o ellas en s- originan suelen tener menor consideracin en las tcnicas de prevencin, por la idea extendida de la escasa gravedad de las lesiones que producen, as como por la influencia del factor humano, que tcnicamente es ms difcil de abordar. En contra de esta poca atencin se puede afirmar que: El empleo de estas herramientas abarca la generalidad de todos los sectores de actividad industrial por lo que el nmero de trabajadores expuestos es muy elevado. La gravedad de los accidentes que provocan incapacidades permanentes parciales es importante.

En un ambiente laboral que requiere la ejecucin de tareas mecnicas y de implementacin de tcnicas apoyadas por equipos o herramientas, aproximadamente el nueve por ciento del total de accidentes de trabajo los ha producido el uso inadecuado de ellos, constituyendo el cuatro por ciento de los accidentes graves. Adems, el ochenta y cinco por ciento de los accidentes de trabajo con herramientas ha sido con las manuales. En este mdulo se describen los principales riesgos derivados del uso, transporte y mantenimiento de las herramientas manuales y las causas que los motivan, as como algunas herramientas y conexiones especiales para la industria de extraccin y produccin de hidrocarburos. Con objeto de complementar lo anunciado para las herramientas manuales y especiales, se incluye algunas generalidades de roscas, vlvulas y consideraciones de apoyo que complementan la adquisicin de conocimientos en tales tpicos.


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1. CONCEPTOS GENERALES

El conocimiento fsico y prctico de las herramientas a utilizar y/o la experticia en el uso de las mismas, suele ser insuficiente para lograr trabajos con accidentalidad nula; sin embargo, el conocimiento de las fallas, abusos, mal usos, riesgos y consecuencias producto del continuo o momentneo accionar de una de ellas, puede ser el factor clave para la reduccin de accidentes o incidentes en el trabajo, adems de permitir la optimizacin en la realizacin de una tarea. Esta seccin incluye aspectos operacionales y de seguridad sobre las herramientas manuales ms empleadas, comentando riesgos y medidas preventivas. 1.1 RIESGOS Y CAUSAS Se describe a continuacin y de forma general los principales riesgos derivados del uso, transporte y mantenimiento de las herramientas manuales y las causas que los motivan. 1.1.1 Riesgos Se conoce como riesgo el resultado de considerar las amenazas y consecuencias que una actividad, equipo, o fenmeno natural puede generar sobre una determinada poblacin, considerando la vulnerabilidad que la misma presente. Los principales riesgos asociados al uso de herramientas manuales son: Golpes y cortes en manos ocasionados por las propias herramientas durante el trabajo normal con las mismas. Lesiones oculares por partculas provenientes de los objetos que se trabajan y/o de la propia herramienta. Golpes en diferentes partes del cuerpo por despido de la propia herramienta o del material trabajado. Esguinces por sobreesfuerzos o gestos violentos. 1.1.2 Causas Las principales causas genricas que originan los riesgos indicados son: Abuso de herramientas para efectuar cualquier tipo de operacin. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

5 Uso de herramientas inadecuadas, defectuosas, de mala calidad o mal diseadas. Uso de herramientas de forma incorrecta. Herramientas abandonadas en lugares peligrosos. Herramientas transportadas de forma peligrosa. Herramientas mal conservadas.

1.2 MEDIDAS PREVENTIVAS Las medidas preventivas se pueden dividir en cuatro grupos que empiezan en la fase de diseo de la herramienta, las prcticas de seguridad asociadas a su uso, las medidas preventivas especficas para cada herramienta en particular y finalmente la implantacin de un adecuado programa de seguridad que gestione la herramienta en su adquisicin, aplicacin, mantenimiento y control, almacenamiento y eliminacin. 1.2.1 Diseo ergonmico de la herramienta Desde un punto de vista ergonmico las herramientas manuales deben cumplir una serie de requisitos bsicos para que sean eficaces, a saber: Desempear con eficacia la funcin que se pretende de ella. Proporcionada a las dimensiones del usuario. Apropiada a la fuerza y resistencia del usuario. Reducir al mnimo la fatiga del usuario. 1.2.2 Criterios de diseo Al disear una herramienta, hay que asegurarse de que se adapte a la mayora de la poblacin. En cualquier caso el diseo ser tal que permita a la mueca permanecer recta durante la realizacin del trabajo. El mango es, sin embargo, la parte ms importante de la interaccin con el ser humano y por ello se hace hincapi de forma particular en esta parte de la herramienta manual. a. Forma del mango Debe adaptarse a la postura natural de asimiento de la mano. Debe tener forma de un cilindro o un cono truncado e invertido, o eventualmente una seccin de una esfera. La transmisin de esfuerzos y la comodidad en la sujecin del mango mejora si se obtiene una alineacin ptima entre el brazo y la herramienta. Para ello el ngulo entre el eje longitudinal del brazo y el del mango debe estar comprendido entre 100 y 110, (Figura 1).

Figura 1. ngulo ideal entre brazo y mango TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

6 Las formas ms adecuadas son los sectores de esferas, cilindros aplanados, curvas de perfil largo y planos simples. b. Dimetro y longitud del mango Para una aplicacin de fuerza el dimetro debe oscilar entre 25 y 40 mm. La longitud indicada es de unos 100 mm. c. Textura Las superficies ms adecuadas son las speras pero romas. Todos los bordes externos de una herramienta que no intervengan en la funcin y que tengan un ngulo de 135 o menos deben ser redondeados, con un radio de mnimo 1 mm. 1.2.3 Prcticas de seguridad El empleo inadecuado de herramientas de mano es origen de una cantidad importante de lesiones partiendo de la base de que se supone que todo el mundo sabe como utilizar las herramientas manuales ms corrientes. A nivel general se pueden resumir en seis las prcticas de seguridad asociadas al buen uso de las herramientas de mano: 1. Seleccin de la herramienta correcta para el trabajo a realizar. 2. Mantenimiento de las herramientas en buen estado. 3. Uso correcto de las herramientas. 4. Evitar un entorno que dificulte su uso correcto. 5. Guardar las herramientas en lugar seguro. 6. Asignacin personalizada de las herramientas siempre que sea posible. 1.2.4 Gestin de las herramientas La disminucin a un nivel aceptable de los accidentes producidos por las herramientas manuales requieren adems de un correcto diseo y una adecuada utilizacin, una gestin apropiada de las mismas que incluya una actuacin conjunta sobre todas las causas que los originan mediante la implantacin de un programa de seguridad completo que abarque las siguientes fases: a) Adquisicin. b) Adiestramiento-utilizacin. c) Observaciones planeadas del trabajo. d) Control y almacenamiento. e) Mantenimiento. f) Transporte. a. Adquisicin El objetivo de esta fase es el de adquirir herramientas de calidad acordes al tipo de trabajo a realizar. Para ello se debern contemplar los siguientes aspectos: Conocimiento del trabajo a realizar con las herramientas. Adquisicin de las herramientas a empresas de reconocida calidad y diseo ergonmico. Adems para adquirir herramientas de calidad se deben seguir unas pautas bsicas que ayudarn a realizar una buena compra; las ms relevantes son: TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

7 Las herramientas que para trabajar deben ser golpeadas deben tener la cabeza achaflanada, llevar una banda de bronce soldada a la cabeza o acoplamiento de manguitos de goma.

b. Adiestramiento-Utilizacin Es la fase ms importante pues en ella es donde se producen los accidentes. Segn esto el operario que vaya a manipular una herramienta manual deber conocer los siguientes aspectos: Los trabajadores debern seguir un plan de adiestramiento en el correcto uso de cada herramienta que deba emplear en su trabajo. No se deben utilizar las herramientas con fines diferentes a los suyos (especficos de diseo), ni sobrepasar las prestaciones para las que tcnicamente han sido concebidas. Utilizar la herramienta adecuada para cada tipo de operacin. No trabajar con herramientas estropeadas. Utilizar elementos auxiliares o accesorios que cada operacin exija para realizarla en las mejores condiciones de seguridad. c. Observaciones planeadas del trabajo Peridicamente se observar cmo se efectan las operaciones con las distintas herramientas manuales por parte de los mandos intermedios y las deficiencias detectadas durante las observaciones se comunicarn a cada operario para su correccin, explicando de forma prctica en cada caso cual es el problema y cual la solucin asociada. d. Control y almacenamiento Esta fase es muy importante para llevar a cabo un buen programa de seguridad, ya que contribuir a que todas las herramientas se encuentren en perfecto estado. Las fases que comprende son: Estudio de las necesidades de herramientas y nivel de existencias. Control centralizado de herramientas mediante asignacin de responsabilidades. Las misiones que debe cumplir son: Asignacin a los operarios de las herramientas adecuadas a las operaciones que deban realizar. Montaje de almacenamientos ordenados en estantes adecuados mediante la instalacin de paneles u otros sistemas. Al inicio de la jornada laboral las herramientas necesarias sern recogidas por cada uno de los operarios debiendo retornarlas a su lugar de almacenamiento al final de la misma. Peridicamente se deben inspeccionar el estado de las herramientas y las que se encuentren deterioradas enviarlas al servicio de mantenimiento para su reparacin o su eliminacin definitiva. e. Mantenimiento El servicio de mantenimiento general de la empresa deber reparar o poner a punto las herramientas manuales que le lleguen desechando las que no se puedan reparar. Para ello deber tener en cuenta los siguientes aspectos: TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

8 La reparacin, afilado, templado o cualquier otra operacin la deber realizar personal especializado evitando en todo caso efectuar reparaciones provisionales. En general para el tratado y afilado de las herramientas se debern seguir las instrucciones del fabricante.

f. Transporte Para el transporte de las herramientas se deben tomar las siguientes medidas: El transporte de herramientas se debe realizar en cajas, bolsas o cinturones especialmente diseados para ello. Las herramientas no se deben llevar en los bolsillos sean punzantes o cortantes. Cuando se deban subir escaleras o realizar maniobras de ascenso o descenso, las herramientas se llevarn de forma que las manos queden libres.


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2. MEDIDAS PREVENTIVAS ESPECFICAS DE LAS HERRAMIENTAS MANUALES DE USO COMN

Prevenir como su nombre lo indica implica el visualizar una situacin posible con objeto de encontrar la vulnerabilidad de la actividad, del ejecutor, del equipo y del medio y definir las acciones operativas correctas con objeto de evitar que la situacin se presente si tiene consecuencias nocivas o generar el ambiente propicio para que llegue a ser en el caso de favorables repercusiones. En el uso de herramientas comunes, varios estndares de conformacin y diseo como tal de la herramienta, as como de su aplicacin y operacin, se han desarrollado; cada herramienta respectivamente cuenta con el suyo, como se muestra a continuacin en unos casos representativos. 2.1 Alicates Los alicates son herramientas manuales diseadas para sujetar, doblar o cortar. Las partes principales que los componen son las quijadas, cortadores de alambre, tornillo de sujecin y el mango con aislamiento. Se fabrican de distintas formas, pesos y tamaos.

Figura 2. Partes de los alicates

2.1.1 Clasificacin Los tipos de alicates ms utilizados son: Punta redonda. De tenaza. De corte. De mecnico. De punta semiplana o fina (plana). De electricista.

Figura 3. Tipos de alicates ms utilizados


10 2.1.2 Deficiencias tpicas Quijadas melladas o desgastadas. Pinzas desgastadas. Utilizacin para apretar o aflojar tuercas o tornillos. Utilizacin para cortar materiales ms duros del que compone las quijadas. Golpear con los laterales. Utilizar como martillo la parte plana. 2.1.3 Prevencin a. Herramienta Los alicates de corte lateral deben llevar una defensa sobre el filo de corte para evitar las lesiones producidas por el desprendimiento de los extremos cortos de alambre. Quijadas sin desgastes o melladas y mangos en buen estado. Tornillo o pasador en buen estado. Herramienta sin grasas o aceites. b. Uso Los alicates no deben utilizarse en lugar de las llaves, ya que sus mordazas son flexibles y frecuentemente resbalan. Adems tienden a redondear los ngulos de las cabezas de los pernos y tuercas, dejando marcas de las mordazas sobre las superficies. (Figura. 4) No utilizar para cortar materiales ms duros que las quijadas. Utilizar exclusivamente para sujetar, doblar o cortar. No colocar los dedos entre los mangos. No golpear piezas u objetos con los alicates. Mantenimiento. Engrasar peridicamente el pasador de la articulacin.

Figura 4. Mal empleo de alicates

2.2 CINCELES Los cinceles son herramientas de mano diseadas para cortar, ranurar o desbastar material en fro, mediante la transmisin de un impacto. Son de acero en forma de barras, de seccin rectangular, hexagonal, cuadrada o redonda, con filo en un extremo y biselado en el extremo opuesto. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

11 Las partes principales son la arista de corte, cua, cuerpo, cabeza y extremo de golpeo.

Figura 5. Partes de un cincel Los distintos tipos de cinceles se clasifican en funcin del ngulo de filo y ste cambia segn el material que se desea trabajar, tomando como norma general los siguientes:TIPO DE MATERIAL ANGULO

Materiales muy blandos Cobre y bronce Latn Acero Hierro fundido

30 40 50 60 70

El ngulo de cua debe ser de 8 a 10 para cinceles de corte o desbaste y para el cincel ranurador el ngulo ser de 35, pues es el adecuado para hacer ranuras, cortes profundos o chaveteados. 2.2.1 Deficiencias tpicas Utilizar cincel con cabeza achatada, poco afilada o cncava. Arista cncava. Uso como palanca. 2.2.2 Prevencin a. Herramienta Las esquinas de los filos de corte deben ser redondeadas si se usan para cortar. Deben estar limpios de rebabas. Los cinceles deben ser lo suficientemente gruesos para que no se curven al ser golpeados. Se deben desechar los cinceles ms o menos fungiformes utilizando slo el que presente una curvatura de 3 cm de radio.


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Figura 6. Posibles estados de cinceles Para uso normal, la colocacin de una proteccin anular de esponja de goma, puede ser una solucin til para evitar golpes en manos con el martillo de golpear.

Figura 7. Proteccin anular de cinceles y uso de porta-cinceles b. Uso Siempre que sea posible utilizar herramientas soporte. Cuando se pique metal debe colocarse una pantalla o blindaje que evite que las partculas desprendidas puedan alcanzar a los operarios que realizan el trabajo o estn en sus proximidades. Para cinceles grandes, stos deben ser sujetados con tenazas o un sujetador por un operario y ser golpeadas por otro. Los ngulos de corte correctos son: un ngulo de 60 para el afilado y rectificado, siendo el ngulo de corte ms adecuado en las utilizaciones ms habituales el de 70. Para metales ms blandos utilizar ngulos de corte ms agudos. Sujecin con la palma de la mano hacia arriba tomndolo con el pulgar y los dedos ndice y corazn. El martillo utilizado para golpearlo debe ser suficientemente pesado. El cincel debe ser sujetado con la palma de la mano hacia arriba, sosteniendo el cincel con los dedos pulgar, ndice y corazn. 2.2.3 Protecciones personales Utilizar gafas y guantes de seguridad homologados. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

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2.3 CUCHILLOS Son herramientas de mano que sirven para cortar. Constan de un mango y de una hoja afilada por uno de sus lados. Existen diversos tipos y medidas en funcin del material a cortar y del tipo de corte a realizar.

Figura 8. Algunos tipos de cuchillos 2.3.1 Deficiencias tpicas Hoja mellada. Corte en direccin hacia el cuerpo. Mango deteriorado. Colocar la mano en situacin desprotegida. Falta de guarda para la mano o guarda inadecuada. No utilizar funda protectora. Empleo como destornillador o palanca. 2.3.2 Prevencin a. Herramienta Hoja sin defectos, bien afilada y punta redondeada. Mangos en perfecto estado y guardas en los extremos. Aro para el dedo en el mango.

Figura 9. Guardas en extremo del mango y punta redondeada b. Uso Utilizar el cuchillo de forma que el recorrido de corte se realice en direccin contraria al cuerpo. Utilizar slo la fuerza manual para cortar abstenindose de utilizar los pies para obtener fuerza suplementaria. No dejar los cuchillos debajo de papel de deshecho, trapos etc. o entre otras herramientas en cajones o cajas de trabajo. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

14 Extremar las precauciones al cortar objetos en pedazos cada vez ms pequeos. No deben utilizarse como abrelatas, destornilladores o pinchos para hielo. Las mesas de trabajo deben ser lisas y no tener astillas. Siempre que sea posible se utilizarn bastidores, soportes o plantillas especficas con el fin de que el operario no est de pie demasiado cerca de la pieza a trabajar. Los cuchillos no deben limpiarse con el delantal u otra prenda, sino con una toalla o trapo, manteniendo el filo de corte girado hacia afuera de la mano que lo limpia. Uso del cuchillo adecuado en funcin del tipo de corte a realizar. Utilizar portacuchillos de material duro para el transporte, siendo recomendable el aluminio por su fcil limpieza. El portacuchillos debera ser desmontable para facilitar su limpieza y tener un tornillo dotado con palomilla de apriete para ajustar el cierre al tamao de los cuchillos guardados. Guardar los cuchillos protegidos. Mantener distancias apropiadas entre los operarios que utilizan cuchillos simultneamente.

Figura 10. Portacuchillos de aluminio ajustable 2.3.3 Protecciones personales Utilizar guantes de malla metlica homologados, delantales metlicos de malla o cuero y gafas de seguridad homologadas. 2.4 DESTORNILLADORES Los destornilladores son herramientas de mano diseados para apretar o aflojar los tornillos ranurados de fijacin sobre materiales de madera, metlicos, plsticos etc. Las partes principales de un destornillador son el mango, la cua o vstago y la hoja o boca (Figura 11.). El mango para sujetar se fabrica de distintos materiales de tipo blando como son la madera, las resinas plsticas etc que facilitan su manejo y evitan que resbalen al efectuar el movimiento rotativo de apriete o desapriete, adems de servir para lograr un aislamiento de la corriente elctrica.

Figura 11. Partes de un destornillador TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

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2.4.1 Clasificacin: Los principales tipos de destornilladores son Tipo plano de distintas dimensiones. Tipo estrella o de cruz. Tipo acodado. Tipo de horquilla.

Figura 12. Tipos de destornilladores 2.4.2 Deficiencias tpicas Mango deteriorado, astillado o roto. Uso como escoplo, palanca o punzn. Punta o caa doblada. Punta roma o malformada. Trabajar manteniendo el destornillador en una mano y la pieza en otra. Uso de destornillador de tamao inadecuado. (Figura 13 c)

Figura 13. Uso de destornilladores 2.4.3 Prevencin Herramienta Mango en buen estado y amoldado a la mano con o superficies laterales prismticas o con surcos o nervaduras para transmitir el esfuerzo de torsin de la mueca. El destornillador ha de ser del tamao adecuado al del tornillo a manipular. Porcin final de la hoja con flancos paralelos sin acuamientos. Desechar destornilladores con el mango roto, hoja doblada o la punta rota o retorcida pues ello puede hacer que se salga de la ranura originando lesiones en manos. Utilizacin Espesor, anchura y forma ajustados a la cabeza del tornillo. (Figura 13 a y b) Utilizar slo para apretar o aflojar tornillos. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

16 No utilizar en lugar de punzones, cuas, palancas o similares. Siempre que sea posible utilizar destornilladores de estrella. La punta del destornillador debe tener los lados paralelos y afilados. (Figura 13a) No debe sujetarse con las manos la pieza a trabajar sobre todo si es pequea. En su lugar debe utilizarse un banco o superficie plana o sujetarla con un tornillo de banco. (Figura 14) Emplear siempre que sea posible sistemas mecnicos de atornillado o desatornillado.

Figura 14 Sujecin incorrecta de una pieza a atornillar 2.5 ESCLOPOS Y PUNZONES Los escoplos o punzones son herramientas de mano diseadas para expulsar remaches y pasadores cilndricos o cnicos, pues resisten los impactos del martillo, para aflojar los pasadores y empezar a alinear agujeros, marcar superficies duras y perforar materiales laminados. Son de acero, de punta larga y forma ahusada que se extiende hasta el cuerpo del punzn con el fin de soportar golpes ms o menos violentos. En la figura 15 se muestran diversos tipos de punzones.

Figura 15. Tipos de punzones 2.5.1 Deficiencias tpicas Cabeza abombada. Cabeza y punta frgil (sobretemplada). Cuerpo corto dificultando la sujecin. Sujecin y direccin de trabajo inadecuados. Uso como palanca. No utilizar gafas de seguridad. 2.5.2 Prevencin a. Herramienta El punzn debe ser recto y sin cabeza de hongo. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

17 b. Uso Utilizarlos slo para marcar superficies de metal de otros materiales ms blandos que la punta del punzn, alinear agujeros en diferentes zonas de un material. Golpear fuerte, secamente, en buena direccin y uniformemente. Trabajar mirando la punta del punzn y no la cabeza. No utilizar si est la punta deformada. Deben sujetarse formando ngulo recto con la superficie para evitar que resbalen. (Figura 16)

Figura 16. Forma correcta de utilizar un punzn 2.5.3. Protecciones personales Utilizar gafas y guantes de seguridad homologados. 2.6 LIMAS Las limas son herramientas manuales diseadas para conformar objetos slidos desbastndolos en fro. Las partes principales de una lima son los cantos, cola, virola y mango. (Figura. 1)

Figura. 17. Partes de una lima y detalle interior del mango El mango es la parte que sirve para sujetar la herramienta y cubre la cola de la lima. En el mango existe un anillo metlico llamado virola, que evita que el mango se d y se salga. La parte til de trabajo se denomina longitud de corte y tiene cantos de desbaste, pudiendo contar con cantos lisos. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

18 Por su forma se clasifican en: Cuadrangulares. Planas. Mediacaa. Triangulares. Redondas. El nmero de dientes vara de 60 a 6500 dientes/cm2. 2.6.1 Deficiencias tpicas Sin mango. Uso como palanca o punzn. Golpearlas como martillo. 2.6.2 Prevencin a. Herramienta Mantener el mango y la espiga en buen estado. Mango afianzado firmemente a la cola de la lima. Funcionamiento correcto de la virola. Limpiar con cepillo de alambre y mantener sin grasa. b. Uso Seleccin de la lima segn la clase de material, grado de acabado (fino o basto). No utilizar limas sin su mango liso o con grietas. No utilizar la lima para golpear o como palanca o cincel. (Figura. 18)

Figura 18. Uso incorrecto de lima como palanca o para golpear La forma correcta de sujetar una lima es coger firmemente el mango con una mano y utilizar los dedos pulgar e ndice de la otra para guiar la punta. La lima se empuja con la palma de la mano hacindola resbalar sobre la superficie de la pieza y con la otra mano se presiona hacia abajo para limar. Evitar presionar en el momento del retorno. Evitar rozar una lima contra otra. No limpiar la lima golpendola contra cualquier superficie dura como puede ser un tornillo de banco. 2.7 LLAVES Existen dos tipos de llaves: Boca fija y boca ajustable. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

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2.7.1 Boca fija Las llaves de boca fija son herramientas manuales destinadas a ejercer esfuerzos de torsin al apretar o aflojar pernos, tuercas y tornillos que posean cabezas que correspondan a las bocas de la herramienta. Estn diseadas para sujetar generalmente las caras opuestas de estas cabezas cuando se montan o desmontan piezas. Tienen formas diversas pero constan como mnimo de una o dos cabezas, una o dos bocas y de un mango o brazo. Las principales son (Figura. 19): Espaolas o de ingeniero Estriadas Combinadas Llaves de gancho o nariz Tubulares Trinquete Hexagonal o allen La anchura del calibre de la tuerca se indica en cada una de las bocas en mm o pulgadas.

Figura 19. Tipos de llaves de boca fija 2.7.2 Boca ajustable Las llaves de boca ajustables son herramientas manuales diseadas para ejercer esfuerzos de torsin, con la particularidad de que pueden variar la abertura de sus quijadas en funcin del tamao de la tuerca a apretar o desapretar. Los distintos tipos y sus partes principales son: mango, tuerca de fijacin, quijada mvil, quijada fija y tornillo de ajuste. (Figura 20)


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Figura 20. Llaves de boca ajustable y sus partes Segn el tipo de superficie donde se vayan a utilizar se dividen en: Llaves de superficie plana o de superficie redonda. 2.7.3 Deficiencias tpicas Mordaza gastada. (Figura 21.) Defectos mecnicos. (Figura 21.) Uso de la llave inadecuada por tamao. Utilizar un tubo en mango para mayor apriete. Uso como martillo.

Figura 21. Llave con mordazas gastadas y defectos mecnicos. 2.7.4 Prevencin a. Herramienta Quijadas y mecanismos en perfecto estado. Cremallera y tornillo de ajuste deslizando correctamente. Dentado de las quijadas en buen estado. No desbastar las bocas de las llaves fijas pues se destemplan o pierden paralelismo las caras interiores. Las llaves deterioradas no se reparan, se reponen. Evitar la exposicin a calor excesivo. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

21 b. Uso Efectuar la torsin girando hacia el operario, nunca empujando. (Figura 22)

Figura 22. Manejo correcto de llave girando hacia el operario Al girar asegurarse que los nudillos no se golpean contra algn objeto. Utilizar una llave de dimensiones adecuadas al perno o tuerca a apretar o desapretar. Utilizar la llave de forma que est completamente abrazada y asentada a la tuerca y formando ngulo recto con el eje del tornillo que aprieta. (Figura 23)

Figura 23. Operaciones correctas e incorrectas de llaves fijas No debe sobrecargarse la capacidad de una llave utilizando una prolongacin de tubo sobre el mango, utilizar otra como alargo o golpear ste con un martillo. (Figura 24)


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Figura 24. Utilizacin de llaves inadecuadas Es ms seguro utilizar una llave ms pesada o de estras. (Figura 25)

Figura 25. Aplicacin de llaves de estras cerradas Para tuercas o pernos difciles de aflojar utilizar llaves de tubo de gran resistencia. La llave de boca variable debe abrazar totalmente en su interior a la tuerca y debe girarse en la direccin que suponga que la fuerza la soporta la quijada fija. Tirar siempre de la llave evitando empujar sobre ella. (Figura 26)

Figura 26. Manejo correcto e incorrecto de llave de boca variable TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

23 Utilizar con preferencia la llave de boca fija en vez de la de boca ajustable. No utilizar las llaves para golpear.

2.8 MARTILLOS Y MAZOS El martillo es una herramienta de mano, diseada para golpear; bsicamente consta de una cabeza pesada y de un mango que sirve para dirigir el movimiento de aquella. La parte superior de la cabeza se llama boca y puede tener formas diferentes. La parte inferior se llama cara y sirve para efectuar el golpe. (Figura 27)

Figura 27. Partes de un martillo Las cabezas de los martillos, de acuerdo con su uso, se fabrican en diferentes formas, dimensiones, pesos y materiales. 2.8.1 Deficiencias tpicas Mango poco resistente, agrietado o rugoso. Cabeza unida deficientemente al mango mediante cuas introducidas paralelamente al eje de la cabeza de forma que slo se ejerza presin sobre dos lados de la cabeza. (Figura 28)

Figura 28. Cua introducida paralelamente Uso del martillo inadecuado. Exposicin de la mano libre al golpe del martillo.

2.8.2 Prevencin a. Herramienta Cabezas sin rebabas. Mangos de madera (nogal o fresno) de longitud proporcional al peso de la cabeza y sin astillas.


24 Fijado con cuas introducidas oblicuamente respecto al eje de la cabeza del martillo de forma que la presin se distribuya uniformemente en todas las direcciones radiales. (Fig. 3) Desechar mangos reforzados con cuerdas o alambre.

Figura 29. Cua introducida oblicuamente b. Uso Antes de utilizar un martillo asegurarse que el mango est perfectamente unido a la cabeza. Un sistema es la utilizacin de cuas anulares. (Figura 30)

Figura 30. Cua anular para asegurar la unin de la cabeza con el mango Seleccionar un martillo de tamao y dureza adecuados para cada una de las superficies a golpear. (Figura 31)

Figura 31. Seleccin del tamao del martillo en funcin del trabajo a realizar Observar que la pieza a golpear se apoya sobre una base slida no endurecida para evitar rebotes. Sujetar el mango por el extremo. (Figura 32)

Figura 32. Forma de sujecin del mango TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

25 Se debe procurar golpear sobre la superficie de impacto con toda la cara del martillo. (Figura 33)

Figura 33. Forma de golpear sobre una superficie En el caso de tener que golpear clavos, stos se deben sujetar por la cabeza y no por el extremo. (Figura 34)

Figura 34. Forma de sujetar un clavo antes de clavarlo No golpear con un lado de la cabeza del martillo sobre un escoplo u otra herramienta auxiliar. (Figura 35 izq.)

Figura 35. Usos incorrectos del martillo No utilizar un martillo con el mango deteriorado o reforzado con cuerdas o alambres. No utilizar martillos con la cabeza floja o cua suelta No utilizar un martillo para golpear otro (Figura 35 dcha.) o para dar vueltas a otras herramientas o como palanca.

2.8.3 Protecciones personales Utilizar gafas de seguridad homologadas. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

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2.9 PICOS Los picos son herramientas de mano utilizadas principalmente en la construccin para romper superficies no muy duras, en las fundiciones de hierro o en trabajos de soldadura para eliminar rebabas de distinto tamao y dureza. Pueden ser de dos tipos principalmente: Rompedores: Tienen dos partes, la pequea de golpear en plano con ngulos rectos, mientras que la ms larga es puntiaguda y puede ser redondeada o cuadrada. (Figura 36) Troceadores: Tienen dos partes, una puntiaguda y la otra plana y afilada. (Figura 37)

Figura 36. Pico rompedor Figura 37. Pico troceador 2.9.2 Deficiencias tpicas Mango de dimensiones inadecuadas. Mango en mal estado. Pico dentado, agrietado o mellado. Utilizado para golpear metales o aderezar otras herramientas. Utilizacin sin mango o daado. 2.9.3 Prevencin a. Herramienta Mantener afiladas sus puntas y mango sin astillas. Mango acorde al peso y longitud del pico. Hoja bien adosada. b. Uso No utilizar para golpear o romper superficies metlicas o para enderezar herramientas como el martillo o similares. No utilizar un pico con el mango daado o sin l. Desechar picos con las puntas dentadas o estriadas. Mantener libre de otras personas la zona cercana al trabajo. 2.9.4 Protecciones personales Utilizar gafas y botas de seguridad homologadas. 2.10 SIERRAS TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

27 Las sierras son herramientas manuales diseadas para cortar superficies de diversos materiales. Se componen de un bastidor o soporte en forma de arco, fijo o ajustable; una hoja, un mango recto o tipo pistola y una tuerca de mariposa para fijarla. (Figura 38) La hoja de la sierra es una cinta de acero de alta calidad, templado y revenido; tiene un orificio en cada extremo para sujetarla en el pasador del bastidor; adems uno de sus bordes est dentado. Figura 38. Partes y tipos de sierras de arco

2.10.1 Deficiencias tpicas Triscado impropio. Mango poco resistente o astillado. Uso de la sierra de tronzar para cortar al hilo. Inadecuada para el material. Inicio del corte con golpe hacia arriba. 2.10.2 Prevencin a. Herramienta Las sierras deben tener afilados los dientes con la misma inclinacin para evitar flexiones alternativas y estar bien ajustados. Mangos bien fijados y en perfecto estado. Hoja tensada. b. Uso Antes de serrar fijar firmemente la pieza a serrar. (Figura 39)

Figura 39. Pieza fijada firmemente antes de serrar Utilizar una sierra para cada trabajo con la hoja tensada (no excesivamente)


28 Utilizar sierras de acero al tungsteno endurecido o semiflexible para metales blandos o semiduros con el siguiente nmero de dientes: MATERIAL Hierro fundido, acero blando y latn Acero estructural y para herramientas Tubos de bronce o hierro, conductor metlicos Chapas, flejes, tubos de pared delgada, lminas MATERIAL Hierro fundido, acero blando y latn Acero estructural y para herramientas Tubos de bronce o hierro, conductor metlicos Chapas, flejes, tubos de pared delgada, lminas No DIENTES 14 dientes cada 25 cm. 18 dientes cada 25 cm. 24 dientes cada 25cm 32 dientes cada 25cm. No DIENTES 14 dientes cada 25 cm. 18 dientes cada 25 cm. 24 dientes cada 25cm 32 dientes cada 25cm.

Utilizar hojas de aleacin endurecido del tipo alta velocidad para materiales duros y especiales con el siguiente nmero de dientes: No DIENTES 14 dientes cada 25 cm 24 dientes cada 25 cm 32 dientes cada 25 cm

MATERIAL Aceros duros y templados Aceros especiales y aleados Aceros rpidos e inoxidables

Instalar la hoja en la sierra teniendo en cuenta que los dientes deben estar alineados hacia la parte opuesta del mango. Utilizar la sierra cogiendo el mango con la mano derecha quedando el dedo pulgar en la parte superior del mismo y la mano izquierda el extremo opuesto del arco. El corte se realiza dando a ambas manos un movimiento de vaivn y aplicando presin contra la pieza cuando la sierra es desplazada hacia el frente dejando de presionar cuando se retrocede. (Figura 40)

Figura 40. Forma correcta e incorrecta de usar sierras Cuando el material a cortar sea muy duro, antes de iniciar se recomienda hacer una ranura con una lima para guiar el corte y evitar as movimientos indeseables al iniciar el corte. Serrar tubos o barras girando la pieza.


29 2.11 TIJERAS Son herramientas manuales que sirven para cortar principalmente hojas de metal aunque se utilizan tambin para cortar otros materiales ms blandos. 2.11.1 Deficiencias tpicas Mango de dimensiones inadecuadas. Hoja mellada o poco afilada. Tornillos de unin aflojados. Utilizar para cortar alambres o hojas de metal tijeras no aptas para ello. Cortar formas curvas con tijera de corte recto. Uso sin guantes de proteccin. 2.11.2 Prevencin a. Herramienta Las tijeras de cortar chapa tendrn unos topes de proteccin de los dedos. Engrasar el tornillo de giro peridicamente. Mantener la tuerca bien atrapada. b. Uso Utilizar slo la fuerza manual para cortar abstenindose de utilizar los pies para obtener fuerza suplementaria. Realizar los cortes en direccin contraria al cuerpo. Utilizar tijeras slo para cortar metales blandos. Cuando se corten piezas de chapa largas se debe cortar por el lado izquierdo de la hoja y empujarse hacia abajo los extremos de las aristas vivas prximos a la mano que sujeta las tijeras. No utilizar tijeras con las hojas melladas.

Figura 41. Utilizacin incorrecta de tijeras con hojas melladas No utilizar las tijeras como martillo o destornillador. Si se es diestro se debe cortar de forma que la parte cortada desechable quede a la derecha de las tijeras y a la inversa si se es zurdo. Si las tijeras disponen de sistema de bloqueo, accionarlo cuando no se utilicen. Utilizar vainas de material duro para el transporte.

2.11.3 Protecciones personales Utilizar guantes de cuero o lona gruesa homologados Utilizar gafas de seguridad homologadas.


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3. BRIDAS PARA TUBERA

3.1 GENERALIDADES Por la gran variedad de bridas que existen nos hace considerar un apartado diferente al de los accesorios forjados, aunque estn encuadradas dentro de los mismos. Se emplea fundamentalmente para unir tuberas con vlvulas, tuberas de equipos, etc., con el fin de facilitar el montaje y el desmontaje de las tuberas. La norma que define las dimensiones de las bridas ms utilizada es norma ANSI B.16.5, aunque existen otras normas dimensionales como la MSS-P-44, la AWWA, la API, etc.. 3.2 CLASIFICACION DE LAS BRIDAS. Las bridas se pueden clasificar por los tres factores ms importantes que las definen tales como tipo, presin y forma de sellado. 3.3 TIPOS DE BRIDAS. Por tipo de unin: A).- Brida de Cuello (Welding-neck). B).- Brida Lisa Deslizante (Slip-on). C).- Brida Loca (Lap-joint). D).- Brida de Enchufe (Socket- Weld). E).- Brida Roscada (Threaded). F).- Brida Ciega (Blind). NPS: tubera estndar recta3.3.1 BRIDA DE CUELLO (WELDING NECK)

Este tipo de brida es el mas utilizado a partir de 2 NPS () en adelante, en servicios de condiciones severas, alta presin y temperatura, y servicios criognicos. Tambin pueden ser reductoras.3.3.2 BRIDAS DESLIZABLES (SLIP-ON)

Estas bridas se utilizan a partir de 2 NPS en adelante en condiciones de servicio moderadas, cuando el espesor de la tubera no permite bisel. Se unen a la tubera mediante una soldadura interna o de sellado y una externa de refuerzo. Un clculo terico indica una resistencia mecnica, al trabajar bajo presin, de 2/3 y bajo condiciones de fatiga, de slo 1/3 respecto a un flange welding-neck. Por esta razn su uso se limita a dimetros de caera desde 1/2 hasta 2 1/2 en clase 1500 ANSI. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

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3.3.3 BRIDA DE ENCHUFE (SOCKET WELD)

Estas bridas se usan en pequeas conexiones donde se prefiere a las roscadas. Se emplea en servicios moderados y en tamaos pequeos 3 NPS y menores. Puede ser tambin reductora.3.3.4 BRIDA ROSCADA (THREADED)

Esta brida se emplea donde la hermeticidad no es absolutamente indispensable. La tubera debe ser de construccin roscada y, generalmente en dimetros pequeos 2 NPS y menores. Puede ser reductora. No son apropiados para aplicaciones a alta temperatura o condiciones de flexin lateral, especialmente cclicas, donde conduciran a fugas por el hilo, despus de unos pocos ciclos de expansin-contraccin.3.3.5 BRIDA CIEGA (BLIND FLANGE)

Se utiliza en todos los tamaos, para cerrar extremos bridados que ocasionalmente se quieran destapar para mantenimiento en previsin para futuras conexiones. Pueden ser utilizados en cualquier condicin de servicio.3.3.6 BRIDA LOCA (LAP-JOINT)

Esta brida no va soldada, y en ella, se alojan los accesorios denominados STUB-ENDS, que son del mismo material de la tubera. Se emplean en servicios que requieran frecuente inspeccin y desmontaje. No son recomendables en puntos sujetos a constantes flexiones.3.3.7 BRIDAS DE ORIFICIO

Usadas para medir el flujo de lquidos y gases en lneas de tuberas. Entre ambos langes se coloca una placa con un orificio de menor dimetro que la tubera en su interior, lo que produce una caida de presin entre ambos lados de la placa. Los flanges poseen perforaciones con hilo cnico, normalmente selladas con pernos, usadas para la medicin. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

2 3.4 TIPOS DE JUNTAS EN LAS BRIDAS El encaramiento es la forma de la cara de la brida donde va instalado la junta empaque y es donde se efecta el sello. Dentro de las mas usuales tenemos: Cara levantada (RF = Raised Face) Cara Plana (FF = Flat Face) Cara para junta de anillo (RJ = Ring Joint) Cara para junta de anillo tipo lenteja (LSF = Lens Shaped Face)

3.4.1 JUNTA DE CARA LEVANTADA (RF)

Este tipo de cara es el ms utilizado, representa un 80% sobre los dems. El resalte sobresale de la cara 1/16 en las bridas de 150# y 300# y en los dems librajes. El acabado de la cara suele ser estriado, obtenido mediante crculos concntricos o en espiral.3.4.2 JUNTA DE CARA PLANA (FF)

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El asiento se realiza en toda la cara de la brida y el acabado de la cara suele ser estriado, obtenido mediante crculos concntricos en espiral moderada. Se utiliza en condiciones de servicio moderados. Una cara plana permite usar una empaquetadura con dimetro exterior igual al del flange o tangente a los agujeros para los pernos. Esto evita fracturas, durante el apriete, del flange de hierro fundido ms frgil. Ambos flanges en una unin son iguales.3.4.3 CARA PARA JUNTA DE ANILLO (RJ)


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Este es uno de los encaramientos mas caros, pero el mas eficiente en servicio de alta presin y temperatura garantizando una muy buena estanqueidad. La cara de la brida presenta un surco o ranura para el alojamiento de la junta metlica, que puede ser de seccin ovalada u octagonal y que debe tener una dureza menor que la brida3.4.4 CARA STUB-END Y LAP-JOINT

Este tipo de encaramiento viene dado por la combinacin de la brida deslizante y el accesorio STUB-END que hace las veces de resalte. La cara del flange no sella contra la empaquetadura sino que es la cara del stub-end la que entra en contacto y sella contra la empaquetadura. Ambos flanges en una unin son iguales. 3.5 CLASES DE BRIDAS El trmino clase se utiliza para referirse a la presin nominal de diseo de un flange. De esta forma los flanges fabricados segn dimensiones ASME/ANSI se dividen en clase 150, clase 300, clase 400, clase 600, clase 900, clase 1500 y clase 2500 psi. Los flanges fabricados segn norma DIN utilizan la denominacin PN 6, PN 10, PN 16, PN 25, PN 40, PN 64, PN 100, PN 250, PN 400 bar ( a veces todava se usan las letras ND del alemn Nenndruck, en vez de PN). 3.6 NORMAS DE FABRICACIN PARA BRIDAS ASTM A105 Forjados de acero carbn para accesorios de tubera ASTM A182 Accesorios forjados y vlvulas para a altas temperaturas en acero aleado e inoxidable. ASTM A350 Accesorios forjados y bridas al bajo carbono y baja aleacin para servicio criognico.

3.7 NORMAS DIMENSIONALES ANSI B16.5 Bridas y accesorios embridados en aceros para tubera. API 605 Bridas de gran dimetro en acero carbn


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3.8 DIMENSIONES Y TOLERANCIAS ASME La norma ms frecuentemente usada en nuestro medio proviene de USA. Actualmente es conocida como ASME B16.5-1996 ( unas 170 pginas aprox.) y se refiere a flanges para caeras y flanges integrados a fittings, vlvulas, bombas etc. Esta norma ha sufrido una evolucin en el tiempo desde su nombre inicial ASA B16e-1932, pasando por ANSI B16.5-1973 hasta ANSI B16.5-1981, luego por ASME/ANSI B16.5-1988 y finalmente ASME B16.5-1996. Es por eso que algunos usuarios hablan de flanges ASA, flanges ANSI y flanges ASME para referirse a la misma norma de dimensiones y tolerancias.

La norma ASME B16.5-1996, tambin habla de los materiales utilizables para la fabricacin de flanges pero en referencia a las normas de fabricacin ASTM recomendadas en cada caso. Los materiales los divide en 34 grupos: 1.1 a 1.14, 2.1 a 2.8, 3.1 a 3.16 existiendo en la norma, para cada grupo, una tabla temperatura-presin diferente que describe la mxima presin de trabajo recomendada para cada temperatura. La norma ASME B16.5-1996 describe las diversas formas de flanges y fittings con flange integrado, dando todas sus dimensiones y tolerancias en cada caso. Tambin se refiere a las dimensiones de los distintos tipos de caras o uniones y a los materiales y dimensiones de los diversos tipos de empaquetaduras. Hace referencia a los pernos y/o esprragos con sus tuercas, recomendados, como tambin a sus normas ASTM de fabricacin y normas ASME para las dimensiones. Para los flanges con hilo, da los detalles de dimensiones haciendo referencia a la norma para hilo (conocido como NPT): ANSI/ASME B1.20.1-1983, reafirmada en 1992. El caso particular de los flanges de orificio(para la medicin de flujos) es cubierto por la norma ASME B16.36-1996, que en sus aspectos generales hace referencia a la norma ASME B16.5-1996.

3.9 DESCRIPCION DE UNA BRIDA Nombre (Flange, pipe) Tamao nominal (NPS) Tipo de conexin (Type) WN, SW, THD, SLIP-ON Etc. Clase (Class) 150, 300, 600, 900 Etc. Cara (Face) RF, RFS, FF, LSF, Etc. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

5 Cdula (Schedule) para bridas tipo WN y SW Norma de construccin y grado del material (Material standard: A105, A182 Gr.F5. A182 GR.F304 Etc. Estndar de la brida (Flange standard) ANSI B16.5 Condiciones especiales Certificaciones, empaque estampado Etc.

MATERIALES GRUPO 2.3 ASME B16.5-1996 Designacin 16Cr-12Ni-2Mo 18Cr-8Ni Forjados A182 Gr F316L A182 Gr F304L Fundidos De Plancha A240 Gr 316L A240 Gr 304L

No exceder los 800F para F304L y 304L

PRESIONES DE TRABAJO (psi) vs TEMPERATURA grupo 2.3 CLASE T F -20 a 100 200 300 400 500 600 650 700 750 800 850 150 230 195 175 160 145 140 125 110 95 80 65 300 600 505 455 415 380 360 350 345 335 330 320 400 800 675 605 550 510 480 470 460 450 440 430 600 1200 1015 910 825 765 720 700 685 670 660 645 900 1800 1520 1360 1240 1145 1080 1050 1030 1010 985 965 1500 3000 2530 2270 2065 1910 1800 1750 1715 1680 1645 1610 2500 5000 4220 3780 3440 3180 3000 2920 2860 2800 2740 2680


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BISEL Para espesores de pared menores o igual a 7/8 se usa un bisel recto de 37.5 con una cara de 1/16 en el extremo. Sobre 7/8 se usa un bisel compuesto o quebrado (37.5 y 27.5) que facilita la retencin del metal fundido durante la soldadura. Sobre 3/4 se puede usar opcionalmente un bisel de 20 en U.


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4. ROSCAS

4.1 Definicin Una Rosca es una arista helicoidal de un tornillo (rosca exterior) o de una tuerca (rosca interior), de seccin triangular, cuadrada o roma, formada sobre un ncleo cilndrico, cuyo dimetro y paso se hallan normalizados. Se denomina rosca al fileteado que presentan los tornillos y los elementos a los que stos van roscados (tuercas o elementos fijos). Las roscas se caracterizan por su perfil y paso, adems de su dimetro. El perfil de rosca mtrica ISO es de seccin triangular equiltera, con aristas inferiores redondeadas y arista superior chaflanada, mientras que el perfil de rosca inglesa Whitworth es de seccin triangular issceles, con todas sus aristas redondeadas. La rosca de paso de gas tiene un perfil triangular con un ngulo de 55 en el vrtice y cortes redondeados. En el sistema norteamericano Sellers, a cada dimetro corresponde un determinado nmero de filetes por pulgada. Las roscas de perfil trapecial estn especialmente indicadas para la transmisin de esfuerzos en un solo sentido mientras que la rosca de filete redondo o de cordn se utiliza en los casos en los que ha de recibir impactos persistentes. Las roscas de perfil cuadrado se emplean cuando sea conveniente evitar la accin radial de la rosca. 4.2 Partes de la Rosca P Eje de la Dp

D

d Pr

Crest

Raz

Figura 49. Partes de una rosca.

4.2.1 Paso de la Rosca (P) Nmero de hilos de rosca por pulgada, significa el nmero de paso por pulgada y se halla dividiendo 1 por el nmero de hilos por pulgada. Para roscas cuadradas o Acme cada paso incluye un hilo de rosca y un espacio. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

8 4.2.2 Hilos por pulgada Es el recproco del paso y el valor especificado para regir el tamao de la forma de la rosca. 4.2.3 Dimetro Mayor o Nominal (D) Es el dimetro ms grande de un tornillo. 4.2.4 Dimetro Menor o de la raz (d) Es el dimetro ms pequeo de un tornillo. 4.2.5Dimetro Primitivo o de paso (Dp) En una rosca, el dimetro de un cilindro imaginario cuya superficie corta a las formas o perfiles de los filetes de modo que sus anchos y los huecos entre ellos sean iguales. El juego entre dos roscas que emparejan se regula principalmente por estrechas tolerancias sobre los dimetros primitivos. 4.2.6 Profundidad de las Roscas (Pr) La distancia entre la cresta y la raz medida perpendicularmente al eje. 4.3 Clasificacin Las roscas pueden ser interiores o exteriores segn recubran la parte externa de un cilindro o el interior de un orificio tambin cilndrico, respectivamente. Dos piezas que se rosquen la una en la otra, como el caso de un tornillo y su correspondiente tuerca, debern tener, lgicamente, el mismo perfil paso y dimetro nominal de rosca. Existen roscas a derechas o a izquierdas, aunque la ms frecuente es la primera. Las roscas a izquierdas se emplean cuando por motivo de vibraciones o similares y para evitar el aflojamiento de la tuerca, como en cilindros de gas, bujes y en los cubrellamas o trompetillas de fusiles, sea oportuno prever una contratuerca. Existen tambin tornillos de rosca mltiple, utilizados cuando el paso pueda ser superior al normal.

Figura 50. Rosca Mltiple. 4.4 Representacin 4.4.1 Representacin Detallada. Es la forma ms real de dibujar una rosca. Se utiliza en roscas de 1 aproximadamente y mayores. En este mtodo se sustituyen las lneas elpticas por lneas rectas. a. Rosca externa


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Figura 56. Representacin detallada de una rosca externa 4. 5 DESIGNACIN 4.5.1 Designaciones Bsicas Las roscas mtricas se encuentran designadas por la letra M seguida por el tamao nominal (dimetro mayor bsico en milmetros) y el paso en milmetros, separados por una X. Para la serie de roscas ordinarias la indicacin del paso debe omitirse. Ejemplos: Serie de roscas ordinarias: Otros tipos de roscas: M6 M8 X 1

4.5.2 Designaciones completas Esta comprende la designacin bsica, una identificacin para la clase de tolerancia. La designacin de la clase de tolerancia se separa de la designacin bsica con una diagonal, incluyndose el smbolo para la tolerancia del dimetro de paso el cual ir inmediatamente despus del smbolo para el dimetro de la cresta. Cada uno de estos smbolos debe al mismo tiempo estar constituido por una cifra que indique el grado de tolerancia seguida por una letra que indicar la posicin de la tolerancia (una letra mayscula para las roscas internas y una letra minscula para cuerdas externas).

4.6. TIPOS 4.6.1 ROSCA EN V AGUDA Se aplica en donde es importante la sujecin por friccin o el ajuste, como en instrumentos de precisin, aunque su utilizacin actualmente es rara. P 60 0,87 P Figura 57. Rosca en V aguda TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO P/

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4.6.2 ROSCA REDONDEADA Se utiliza en tapones para botellas y bombillos, donde no se requiere mucha fuerza, es bastante adecuada cuando las roscas han de ser moldeadas o laminadas en chapa metlica. P R=P P/ P/ P/2 Figura 58. Rosca redondeada 4.6.3 ROSCA NACIONAL AMERICANA UNIFICADA Esta la forma es la base del estndar de las roscas en Estados Unidos, Canad y Gran Bretaa. P P/8 P/2 Redondeado o plano 60 17P/24 Figura 59. Rosca nacional americana unificada 4.6.3 ROSCA CUADRADA Esta rosca puede transmitir todas las fuerzas en direccin casi paralela al eje, a veces se modifica la forma de filete cuadrado dndole una conicidad o inclinacin de 5 a los lados. P P/2 P P/2 Figura 60. Rosca cuadrada TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO P/2

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4.6.4 ROSCA ACME Ha reemplazado generalmente a la rosca de filete truncado. Es ms resistente, ms fcil de tallar y permite el empleo de una tuerca partida o de desembrague que no puede ser utilizada con una rosca de filete cuadrado. P 2 P/ Figura 61. Rosca acme 4.6.5 ROSCA ACME DE FILETE TRUNCADO La rosca Acme de filete truncado es resistente y adecuada para las aplicaciones de transmisin de fuerza en que las limitaciones de espacio la hacen conveniente. P 2 03 Figura 62. Rosca acme de filete truncado 4.6.6 ROSCA WHITWORH Utilizada en Gran Bretaa para uso general siendo su equivalente la rosca Nacional Americana. P P/8 Redondea da o 55 plana a Figura 63. Rosca Whitworh TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO 0.42 3P/8

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4.6.7 Rosca Sin fin Se utiliza sobre ejes para transmitir fuerza a los engranajes sinfn. 0,33 2 0 68166 Figura 64. Rosca sin fin 4.6.8 Rosca Trapezoidal Este tipo de rosca se utiliza para dirigir la fuerza en una direccin. Se emplea en gatos y cerrojos de caones. 0,163 P 0,66P 45 7 Figura 65. Rosca trapezoidal 4.7 DISEO DE ROSCAS Este antiguo mtodo se basa en una hlice cilndrica o cnica y un filete triangular, rectangular, trapezoidal o redondo que se fabrica tanto en el eje como en el orificio que pretenden unirse. Los elementos bsicos de una rosca o hilo son el dimetro exterior, el dimetro interior, el paso, el tipo de hilo, el sentido de avance, la cantidad de en-tradas y el ajuste. Los dimetros interior y exterior limitan la zona roscada; el paso es el desplazamiento axial al dar una vuelta sobre la hlice; el tipo de hilo es determinado por el tipo de filete y el paso, existiendo un gran nmero de hilos estandarizados. El sentido de avance puede ser derecho o izquierdo. Esto significa que una rosca derecha avanza axialmente al girarla de acuerdo a la ley de la mano derecha. En una rosca izquierda esta ley no se cumple. El sentido de avance izquierdose usa principalmente por seguridad, como en las vlvulas de balones de gas. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO P P/2 0,31P

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Figura 66. Descripciones mnimas de diseo de rosca

La cantidad de entradas indican cuntas hlices estn presentes. Generalmente slo hay una hlice presente. Por ejemplo si se desea unir una tuerca a un perno, se tiene una oportunidad por vuelta, o sea, una entrada; en tapas de frascos y bebidas se desea una colocacin fcil y se utilizan 3, 4 o ms entradas, es decir 3, 4 o ms hlices presentes. Esto necesariamente aumenta el paso, lo cual no es conveniente en un elemento que debe permanecer unido.

Figura 67. Esquema descriptivo para medir nmero de hilos en una rosca


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4.8 Esprragos Un esprrago es una varilla roscada en ambos extremos. En su empleo normal, atraviesa un barreno liso de una de las piezas y se atornilla permanentemente dentro de un agujero aterrajado o roscado con macho de la otra. El esprrago se emplea cuando los pernos pasantes no son adecuados para piezas que tengan que ser removidas con frecuencia, como culatas de cilindros y tapas de cajas de distribucin. Un extremo se atornilla fuertemente en un agujero aterrajado y la parte que queda saliente del que queda saliente del esprrago gua a la pieza desmontable hasta su posicin. Al extremo que ha de atornillarse se llama extremo de la tuerca. Este ltimo se identifica a veces redondendolo en vez de biselarlo. Los hilos deben acuarse o enclavarse en la parte superior del agujero para impedir que gire y salga el esprrago cuando se quita la tuerca. El ajuste de la rosca entre el esprrago y el agujero aterrajado debe ser apretado. La longitud de rosca en el extremo de la tuerca deber ser tal que no haya peligro de que quede apretada la tuerca antes de que se junten las piezas a unir. El nombre perno esprrago se aplica con frecuencia a un perno usado como tornillo pasante con una tuerca en cada extremo. Siendo el esprrago una pieza no muy estandarizada, se describe en un dibujo de detalle.


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5. VLVULAS

5.1 INTRODUCCION Las vlvulas constituyen del 20 al 30% del costo de la tubera de una planta, segn sea el proceso. El costo de un tipo y tamao dados de vlvulas, puede variar en un 100% segn sea su construccin. Por tanto, la seleccin de vlvulas es de suma importancia en los aspectos econmicos, as como en la operacin de plantas de proceso. La funcin bsica de las vlvulas es controlar el flujo de fluidos al interponer un elemento de control de flujo para desviarlo, restringirlo o regularlo. 5.2 CLASES DE VALVULAS POR PROCESO DE FABRICACION FORJADAS (FORGED STEEL VALVES) FUNDIDAS (CAST STEEL VALVES)

5.2.1 VALVULAS FORJADAS (FORGED STEEL VALVES)

Las vlvulas forjadas se obtienen mecanizando un pedazo de acero que se ha forjado lo ms prximo a la forma final de la vlvula.5.2.2 VLVULAS FUNDIDAS (CAST STEEL VALVES)

Las vlvulas fundidas se obtienen mediante el vertimiento de acero fundido en un molde predeterminado. 5.3 PRINCIPALES TIPOS DE VALVULAS COMPUERTA (GATE) GLOBO O ASIENTO (GLOBE) RETENCIN O CHEQUE (CHECK) TAPN O MACHO (PLUG) BOLA (BALL) ANGULO (ANGLE) MARIPOSA (BUTTERFLY) DIAFRAGMA (DIAPHRAGM)

5.3.1 VLVULA DE COMPUERTA (GATE VALVE)

La vlvula de compuerta supera en nmero a los otros tipos de vlvulas en servicios donde se requiera circulacin interrumpida y poca cada de presin. Su misin es dar paso al flujo o bien, interrumpirlo. Esta fusin se realiza mediante la cua que sube o baja ajustndose entre los anillos del asiento. Dentro de las vlvulas de compuerta tenemos TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

16 vlvulas de vstago ascendente y no ascendente Esta vlvula efecta su cierre con un disco vertical plano, o de forma especial, y que se mueve verticalmente al flujo del fluido. Por su disposicin es adecuada generalmente para el control todo-nada, ya que en posiciones intermedias tiende a bloquearse. Tiene la ventaja de presentar muy poca resistencia al flujo del fluido cuando esta en posicin de apertura total.5.3.1.1 PARTES PRINCIPALES DE UNA VLVULA DE COMPUERTA

PRENSA EMPAQUE VOLANTE

ORQUILLA

VASTAGO

CUERPO

ASIENTO DISCO O COMPUERTA

5.3.1.2 TRIM DE LA VLVULA DE COMPUERTA

El trim o internos de la vlvula esta compuesto por e disco (disc) o compuerta, los asientos (Seats) y el vstago o espiga (stem). El trim suele ser de un material de superior calidad al resto de la vlvula pues, adems de estar en contacto con el fluido, estas piezas estn sujetas a movimientos ya que forman parte del mecanismo de la vlvula.5.3.1.3 DESCRIPCION DE UNA VALVULA DE COMPUERTA

Size (Tamao) Dimetro nominal de la vlvulas Class: (Presin de trabajo) 150, 300, 800 libras etc. Face: (tipo de junta) RF, FF, RJ, LSF, THD, SW, BFW etc. Material standard: (Norma y grado del material de construccin de la vlvula) Astm a105 , A234 Gr.WCB, A182 Gr.F1/22, F304, F316 etc. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

17 Valve standard: (Norma de fabricacin de la vlvulas) API. 600, 602 etc. Trim: (Material se construccin de los internos) Operation type: (tipo de operacin de vlvulas) volante, engranaje, motorizada, etc. Disc type: (Tipo de disco) slido, partido, flexible Seat type: (Tipo de asiento) fijo, removible, etc. Body type: (Tipo de cuerpo) OS&Y, Screwed etc. Test pressure: Presin de prueba. Adicional a estos datos para la compra se deben incluir otros datos tales como: Marcas aceptadas Certificados de prueba, composicin del material, originalidad etc.5.3.2 VALVULAS DE GLOBO

Las vlvulas de globo, tambin conocidas como de asiento se utilizan para cortar o regular el caudal, siendo este ltimo su uso principal. Las principales caractersticas del servicio de una vlvula de globo incluyen operacin frecuente, regulacin de flujo, cierre hermtico para gases y aire, y alta resistencia y cada tolerable de presin en la lnea. Los principales componentes de una vlvula de globo son: Volante Vstago Empaquetadura Junta Tapa Anillos del asiento Disco de cierre Cuerpo y casquillo de cierre Las vlvulas de globo son siempre del tipo de vstago ascendente (observando este, se sabe si la vlvula est abierta o cerrada) Los anillos de asiento en una vlvula de globo pueden ser integrales o anillos de asiento reemplazables, roscados, soldables, etc. Como en la vlvula de compuerta la combinacin de husillo, disco, anillo de asiento y casquillo de cierre recibe el nombre de trim.5.3.2.1 DESCRIPCION DE UNA VALVULA DE GLOBO

Size (Tamao) Dimetro nominal de la vlvulas Class: (Presin de trabajo) 150, 300, 800 libras etc. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

18 Face: (tipo de junta) RF, FF, RJ, LSF, THD, SW, BFW etc. Material standard: (Norma y grado del material de construccin de la vlvula) Astm a105 , A234 Gr.WCB, A182 Gr.F1/22, F304, F316 etc. Valve standard: (Norma de fabricacin de la vlvulas) API. 600, 602 etc. Trim: (Material se construccin de los internos) Operation type: (tipo de operacin de vlvulas) volante, engranaje, motorizada, etc. Disc type: (Tipo de disco) Regular, plug, ball composition etc. Seat type: (Tipo de asiento) fijo, removible, etc. Body type: (Tipo de cuerpo) OS&Y, Screwed etc. Test pressure: Presin de prueba. Adicional a estos datos para la compra se deben incluir otros datos tales como: Marcas aceptadas Certificados de prueba, composicin del material, originalidad etc.5.3.3 VALVULA DE RETENCIN O CHEQUE A CLAPETA O LENGETA.

La vlvula de retencin a Clapeta abre con la presin en la tubera pues el flujo, en sentido normal, har que el disco oscile y se separe del asiento. Se cierra cuando se reduce la presin y llega a cero. La vlvula de retencin de clapeta se utiliza con bajas velocidades de fluido, con inversiones de flujo poco frecuentes. Estas vlvulas no son aconsejables en aquellos servicios donde se pueda dar un frecuente retroceso del fluido pues la clapeta al golpear contra el disco acaba por daarse. Estas vlvulas se pueden montar en una tubera horizontal o bien vertical con un flujo ascendente.

Los componentes principales: Cuerpo. Disco clapeta. Eje de la biela. Junta tapa-cuerpo. Tapa y biela.


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6. CABLES DE ACERO 6.1 ELEMENTOS CONSTITUTIVOS Los cables de acero estn compuestos por una determinada cantidad de torones o trenzas colocados o cerrados en forma helicoidal alrededor de un ncleo o rea de soporte. Cada uno de los torones esta conformado por cierta cantidad de alambres o hilos los cuales tambin se encuentra colocados en forma helicoidal alrededor de un alambre central del torn. Los alambres en el torn estn colocados en una forma geomtrica definida y predeterminada.

6.2 PASO DE UN CABLE DE ACERO El paso de un cable de acero se determina en la forma por la cual los torones o trenzas estn localizados en el cable, y por la forma en la cual los alambres estn situados en los torones. El largo del paso de un cable de acero es la distancia lineal medida a lo largo del cable desde un punto de un torn hasta otro punto del mismo torn despus de dar un vuelta completa de 360 alrededor del ncleo o alma del cable. Los pasos ms comunes son:


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6.2.1 TORSION DERECHA

Un cable de Paso Derecho es aquel en el cual los torones forman un hlice hacia la mano derecha, similar al sentido de los filetes de un tornillo de roscado derecho. Casi todos los cables de acero se fabrican en Paso Derecho y pueden ser Paso Regular derecho o Paso Lang Derecho. De no recibirse especificacin concreta, el cable se suministrara en esta torsin y paso regular.6.2.2 TORSION IZQUIERDA

Un cable de acero de Paso Izquierdo es aquel en el cual sus torones van colocados de manera helicoidal hacia la mano izquierda. Un cable de acero puede ser fabricado Paso Regular Izquierdo o Paso Lang Izquierdo. Sin embargo los requerimientos por este tipo de cable de paso Izquierdo no son muy comunes, excepto cuando se requiere una aplicacin o uso muy especializado.6.2.3 PASO REGULAR

Un cable de Paso Regular es aquel en que las posiciones o colocacin de los alambres en los torones es opuesta a la direccin o colocacin de los torones en el cable. Este tipo de colocacin opuesta o contraria hace que el cable de acero sea compacto, bien balanceado y con excelente estabilidad, es de ms fcil manipulacin que el Lang y presenta mejor comportamiento a los esfuerzos transversales.6.2.4 PASO LANG

Un cable de Paso Lang es aquel cuyos alambres se encuentran colocados en igual direccin a la que tienen los torones en el cable. La angularidad de los alambres respecto al eje principal del cable resulta en una reduccin de fatiga o doblamiento cuando este tipo de cables es usado sobre poleas o enrollado en cilindros, por ejemplo en un Winche. Tiene excelente resistencia a la fatiga por flexin, tambin debido a que la accin abrasiva se reparte en una mayor longitud de alambre, su resistencia al desgaste por abrasin es mayor que la del paso regular. Sin embargo el uso de los cables de Paso Lang debe restringirse a aquellas aplicaciones cuando las dos puntas del cable se encuentran firmemente aseguradas para evitar el giro o rotacin del cable. 6.3 PREFORMADO Un cable de acero se fabrica con torones que previamente han sido preformados para que tomen la posicin helicoidal que posteriormente ocuparn al fabricarse el cable. La operacin de preformado reduce la fatiga interna del cable, convirtindolo en un cable manejable, inerte o muerto. Permite el corte de cables, empalmes de cable, facilidad de manejo, vida mucho mas prolongada cuando el mismo pasa por ejemplo sobre poleas.


21 6.4 CONSTRUCCIONES El cable Seale 6x 19 tiene mas alambres exteriores en cada torn que el cable 6x 7 y es, por lo tanto, mas flexible. Toma su nombre del paso Seale, en el cual el torn tiene dos capas concntricas de alambres. En cada capa todos los alambres son de un mismo dimetro y los alambres de la capa exterior encajan en los espacios libres entre cada dos alambres de la capa interna. Esta construccin resulta muy fuerte, adecuada para trabajos rudos. En la construccin 6x 19 Warrington, la capa exterior de alambres de cada torn esta formada por seis alambres gruesos y seis delgados, alternados. Los cables Warrington Seale hasta la penltima capa inclusive, corresponden a la construccin de un cable Warrington, mientras que la ultima capa es igual a la de los tipos Seale teniendo un mismo numero de alambres que en la penltima capa. La construccin 6x25 Filler Wire, es probablemente el tipo de este genero mas universalmente conocido. Tiene seis alambres delgados intermedios o de relleno en cada torn, que mantienen en posicin a los exteriores. 6.5 NUCLEOS O ALMAS DE UN CABLE DE ACERO El propsito del ncleo o alma de un cable de acero, es la de permitir la colocacin adecuada de los torones y permitirles el moverse o trabajar libremente, de tal manera, que cada torn asuma la parte de carga proporcional que le corresponda en condiciones normales de trabajo. Los ncleos o almas, como sistema Standard, son los conocidos con el nombre de Alma de Fibra (FC o AF) y Alma de Acero (IWRC o AA). Los ncleos o Almas de Fibra pueden ser en fibra natural o fibra sinttica (polipropileno). Los cables con Alma de fibra son muy frecuentemente usados en aplicaciones donde se requiere gran flexibilidad y facilidad para recobrar su forma original. El Alma de Acero, se usa en aquellos cables cuya aplicacin requiere grado mximo de resistencia, especialmente cuando los cables pueden encontrarse sujeto al aplastamiento. Tambin cuando los cables vayan a ser usados en presencia del calor extremo. 6.6 LUBRICACION DE LOS CABLES DE ACERO Los cables de acero son lubricados durante su proceso de fabricacin, de una manera tal que cada alambre recibe una adecuada cantidad de grasa lubricante. La lubricacin adecuada en un cable de acero ayuda a prevenir la corrosin u oxidacin, pero lo que es ms importante, es permitir que los alambres se muevan libremente el uno contra el otro, mientras el cable se encuentra trabajando. Lo anterior es esencialmente para permitir que los alambres se ajusten de tal manera que cada uno asuma la parte que le corresponde de la carga de trabajo. Un cable de acero sin lubricacin fallara rpidamente por fatiga. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

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6.7 TERMINADO O ACABADO CON LOS CABLES DE ACERO Los cables de acero pueden ser suministrados en acabado brillante o galvanizado. Si no se especifica, los cables son suministrados en acabado brillante (BIP). En algunos casos esto se conoce tambin como Terminado Negro. Los cables galvanizados son fabricados normalmente con alambres que han sido galvanizados en caliente a los dimetros finales; esto permite un recubrimiento muy pesado de Zinc, lo cual da a los cables una mxima proteccin a la oxidacin. Los cables galvanizados tienen una disminucin en la resistencia de aproximadamente el 10% en comparacin con los cables tipo brillante o negro. En aquellos casos en donde una mxima resistencia a la oxidacin no sea necesaria, pero s resistencia a la traccin, los cables pueden ser suministrados trefilando los alambres posteriores al proceso de galvanizacin. Un cable de acero fabricado con alambre galvanizado trefilado, tiene la misma resistencia y caractersticas que aquellos cables de calidad BIP o negros. COMO MANEJAR UN CABLE DE ACERO


236.8.1 REGLA PRCTICA:

Utilizando la mano derecha para cables con torsin a la derecha y la izquierda para cables con torsin a la izquierda, la posicin del dedo ndice con respecto al puo, fijar el lugar correcto del anclaje en el tambor para su enrollamiento: 1. Dorso mano derecha: para cables enrollamiento de izquierda a derecha. 2. Dorso mano izquierda: para cables enrollamiento de derecha a izquierda. 3. Palma mano derecha: para cables enrollamiento de derecha a izquierda. 4. Palma mano izquierda: para cables enrollamiento de izquierda a derecha. con torsin a la derecha corresponde con torsin a la izquierda corresponde con torsin a la derecha corresponde con torsin a la izquierda corresponde

El dedo ndice de su mano le indicara a que lado del tambor, o del carrete receptor debe comenzar el embobinado. 6.9 FACTORES IMPOTANTES EN LA ELECCION DE UN CABLE Cuando se trata de elegir un cable para determinado servicio hay que tener presentes algunas condiciones, cuya importancia se debe estimar con cuidado, para que el cable resulte adecuado y soporte bien los efectos de un uso continuado. El cable debe reunir las condiciones siguientes: 1. Resistencia suficiente para soportar la mxima carga que haya de aplicrsele, con coeficiente de seguridad apropiado. 2. Aptitud para soportar flexiones repetidas, sin que se rompan los alambres por fatiga del material. 3. Aptitud para soportar sin desgaste excesivo las acciones abrasivas. 4. Aptitud para soportar distorsiones y aplastamiento es decir, maltrato. Cuando se selecciona un cable no es suficiente consultar la resistencia requerida bajo condiciones tericas sino que asimismo se deben tener en cuenta las condiciones dinmicas a las cuales ser sometido el cable. Por ejemplo: aceleraciones, desaceleraciones bruscas, impactos, posibles defectos del equipo, etc. Con frecuencia no es tan fcil determinar el valor de la sobrecarga que encontrar el cable y entonces es imprescindible incluir un factor de seguridad en los clculos, especialmente cuando la proteccin del individuo est en juego, o cuando se pone en peligro un equipo costoso. La seleccin correcta y el buen mantenimiento del Equipo Auxiliar que comprende las poleas y tambores de malacates, etc., es indispensable para que el cable tenga una vida larga.


24 6.10 FACTOR DE SEGURIDAD USO Quiere decir la capacidad de utilizacin, mnima y mxima, que tiene un cable de acero y que vara segn el equipo en que se encuentre instalado, o la clase de trabajo que el cable va a desempear. FACTOR Son los nmeros por los que hay que multiplicar la carga de trabajo para determinar la carga de rotura mnima del cable a elegir. Cable fijo. Cable de puentes colgantes Cables carriles para telefricos Cables tractores para telefricos Cables de labor, elevacin y gras Cables parta instalaciones importantes Cables para transporte de personal Cables para planos inclinados Cables para pozos de extraccin Cables para ascensores Cables para cabrestantes y trenajes 34 3.5 5 57 59 8 12 8 12 58 8 12 8 17 48

6.11 TAMAO DE TAMBORES, POLEAS Y RANURAS Los tambores y las poleas deben tener las dimensiones convenientes y girar libremente, y sus ranuras formadas con dimetros adecuados para que se adapten debidamente al cable.

6.11.1 ANGULO DE ENROLLAMIENTO EN EL TAMBOR

Cuando un cable est enrollado en un tambor y pasa por una polea fija, no se mantiene en la alineacin que marca la ranura de la polea sino que se desva a uno y otro lado formando ngulos mayores o menores segn la anchura del tambor y la distancia de ste a la polea. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

25 El ngulo que forma la perpendicular desde el centro de la polea al eje del tambor y el tramo de cable comprendido entre ambos mecanismos se llama ngulo de enrollamiento o de desviacin. (Fig. 1.)

Con objeto de evitar excesivo rozanamiento entre la polea y el cable y que ste trabaje sobre las otras vueltas de su enrollamiento en el tambor, es conveniente que el ngulo de desviacin sea lo menor posible. En instalaciones en las cuales no hay espacio para dar tanta distancia entre la polea y el tambor, y en condiciones medias, se considera buena practica que el ngulo de desviacin no exceda de 1.1/2 grados, lo que corresponde a una distancia de 38 metros entre la polea y el tambor por cada metro de anchura de este a uno y otro lado de la perpendicular antes definida. Con referencia a la figura que muestra la disposicin de ngulo de desviacin, el cable ejerce una fuerza lateral F, cuya magnitud depende de la traccin T en el cable, y del mencionado ngulo. Al proyectar una instalacin hay que tener cuidado de que el ngulo de desviacin se mantenga en ambos lados del tambor dentro de los limites que permiten un enrollamiento suave y normal. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

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La experiencia ha demostrado que, tanto en los tambores lisos como los ranurados, es decir que por cada 10 metros de distancia L, no debe corresponder mas de 0.262 m. de anchura X. El lmite mnimo para asegurarse de que el cable retroceda con normalidad al llegar al final de una capa para formar la siguiente, sin necesidad de auxilio mecnico, se puede fijar en un ngulo de desviacin de grado, es decir, que por cada 10 metros de distancia L; el ancho mnimo X no debe ser inferior a 0.087 m. La Tabla B indica los dimetros mnimos del tambor del malacate, de acuerdo con el nmero de capas del cable puestas sobre el tambor. La vida de un cable puesto en un malacate, y sobre poleas ser mayor si el tambor esta provisto de canales. La forma del canal es de gran importancia y debe cumplir con las tolerancias dadas en la Tabla C y con las dimensiones indicadas. Si el canal del malacate o la polea no se ajusta a estas tolerancias se reducir considerablemente la vida del cable porque ste se fabrica con un dimetro mayor al dimetro nominal. Segn las condiciones del servicio pueden variar algo los dimetros recomendados. Por ejemplo, en grandes instalaciones de elevacin se emplean para los cables de 6 x 7, poleas cuyos dimetros es 96 veces el del cable, y para cables de 6 x 19, poleas con dimetro 90 veces el del cable. En determinados servicios es posible emplear dimetros menores que los medios indicados, peo se recomienda que en ningn caso se baje en poleas y tambores en los dimetros mnimos que figuran en la segunda columna de la Tabla A. Las ranuras de tambores y poleas deben ser ligeramente mas grandes que los dimetros de los cables, con el fin de evitar que stos se encajen y agarren, y dejando, por el contrario, que el cable se adapte fcilmente en la superficie de la ranura. Se constata con demasiada frecuencia que las poleas sufren desgastes que reduce el dimetro del canal o que producen el tipo de desgate indicado en la figura:

La instalacin de un nuevo cable sobre poleas o tambores que muestren desgaste pueden reducir mucho la vida del cable. Por lo tanto, es indispensable inspeccionar las poleas, etc., antes de montar un cable y hacer los cambios del caso para evitar un deterioro. TCNICO EN PRODUCCIN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOS DE PETRLEO

27 Es de vital importancia para los cables, el constatar el estado de las gargantas de las poleas, y las ranuras de los tambores; debe exigirse que siempre se encuentren lisas y uniformes.TABLA A Construccin del Cable 6x7 18x7 6x17 Seale 6x19 Seale 6x21 Filler Wire 6x25 Filler Wire 6x31 8x19 Seale 6x37 8x19 Warrington 6x42 Tiller TAMAOS RECOMENDADOS DE POLEAS Cables sujetos solo Uso General a doblamiento Recomendado Mnimo 72 63 42 51 54 40 56 49 33 51 45 30 45 39 26 41 36 24 38 33 22 36 31 21 33 27 18 31 27 18 20 18 12

TABLA B Dimetro Cable (pulg) 1/2 5/8 3/4 7/8 1

DIAMETROS DE TAMBORES No de capas de cable 2 3 4 16 20 24 28 21 27 32 37 28 35 42 49 5 38 45 54 63

12 15 18 21

TOLERANCIA EN POLEAS TABLA C Dimetro Mximo Cable (pulg) 0 -3/4 7/8 - 1 1/8 1 1/4 - 1 1/2 1 9/16 - 2 1/4 2 3/6 y mayor Y CANALES Sobre Tamao Dimetro del Canal Mnimo 1/32 3/64 1/16 3/32 1/8 1/16 3/32 1/8 3/16 1/4

El cable debe quedar colocado en la garganta, en forma tal que no quede muy ajustado porque se acuara, tampoco muy holgado porque se aplastara.


28 Por lo general se suele adoptar un perfil de garganta en las poleas formado por un arco de una circunferencia de dimetro ligeramente mayor al del cable que va instalarse con un ngulo de contacto de 135. Se enlaza este arco por 2 rectas convergentes que den entre s un ngulo de 45., obteniendo entonces un perfil de 1.5 a 2 veces el dimetro del cable. (Fig. 2.) El dimetro y el material de construccin de la polea estn ntimamente ligados con la carga que tenga que soportar el cable. Una polea pequea sufrira desgaste mas rpidamente que una polea grande por ejemplo; si la polea fue fabricada con material blando y trabaja bajo una presin unitaria alta, sufre un desgaste rpido, el cual se transmitir al cable, reduciendo as la vida, tanto del cable como de la polea. La tabla D indica la mxima presin unitaria a la cual pueden exponerse las poleas fabricadas de distintos materiales y utilizadas con cables de varias construcciones. La presin unitaria en libras por pulgada cuadrada es da

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