REPUBLICA BOLlVARlANA DE VENEZUELA, M · N personal de mantenimiento de la unidad de explotación...
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REPUBLICA BOLlVARlANA DE VENEZUELA, M UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE INGENIER~A DIVISIÓN DE POSGRADO DE INGENIER~A AREA: GERENCIA DE MANTENIMIENTO "MANTENIMIENTO PREDlCTlVO EN BOMBAS RECIPROCANTES PARA MANEJO DE AGUA DE FORMACIÓN" TMBAdO DE GRADO Realizado por: Ing. Gabriel A. Morales B. Asesor Acadbmico: Mg. §c. Jose A. Garcki Maracaibo, Noviembre de 2001
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REPUBLICA BOLlVARlANA DE VENEZUELA, M UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE INGENIER~A
DIVISIÓN DE POSGRADO DE INGENIER~A AREA: GERENCIA DE MANTENIMIENTO
"MANTENIMIENTO PREDlCTlVO EN BOMBAS RECIPROCANTES PARA MANEJO DE AGUA DE
FORMACIÓN"
TMBAdO DE GRADO
Realizado por: Ing. Gabriel A. Morales B.
Asesor Acadbmico: Mg. §c. Jose A. Garcki
Maracaibo, Noviembre de 2001
WEPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULlA FACULTAD DE INGENIER~A
~ l V l S l b N DE POSGRADO DE INGENIER~A ÁREA: GERENCIA DE MANTENIMIENTO
"MANTENIMIENTO PREDlCTlVO EN BOMBAS RECIPROCANTES PARA MANEJO DE AGUA DE
FORMACIÓN"
Trabajo de grado presentado para optar al título de Magíster en Gerencia de Mantenimiento
por:
Ing. Gabriel A. Morales B. C.I.: 4.760.009
Asesor AcadiSmico: Mg. Sc. Jose A. Garcki
Maracaibo, Noviembre de 2001
Trabajo de Grado presentado ante la Ilustre Universidad del Zulia, para optar al título de Magíster Scientiarum en Gerencia de Mantenimiento por :
Tutor:
Antonio Garcíri. C,I. V - 3.076.026
Maracaibo, Noviembre de 2001
Este Jurado aprueba el Trabajo de Grado "MANTENIMIENTO PREDJCTD'O
EN BOMBAS RECIPROCANTES PARA MANEJO DE AGIJA DE F'ORMACTÓPT",
que el Ingeniero Gabricl Morales, presenta ante el Consejo Técnico dt: la Divisibn de
Postgrado de la Facultad de Ingeniería en cumplimiento con los requisitos sefialados en el
Reglamento de Estudios para Graduados de La Universidad del Z d i a para optar al titulo de
Mag íster Scientiaruin en Gerencia de Mantenimiento.
Maracaibo, Noviembre de 2001.
Prof Vidal Montiel
Pruf Carlos Rincón Director de Post grado
de Ingeniería
A Dios, Fuerza de todo el Universo. Sin e1 nada es posible.
A la Virgen, quien como buena d r e ha cobijado y protegido toda mi vida.
brindindomc la fortaleza ncccsaria para culminar m i s metas establecidas.
A mis padres, quienes me dieron el impulso necesario para seguir adelante mego a
Dios que los tenga en su Santa Gloria.
Con mucho amor y c d o a mi esposa Maribel, quien con su comprensión y
dedicación me brind~ todo su apoyo en bs momentos mas dificiles para poder alcanzar la
meta trazada.
A mis hijos, Marlin Gabriel y Deivis quienes en todo momento me incentivar~ a
continuar con mis estudios.
A mis hermanos en especial a Ciro,
A m i s amigos Thaís García, Alberto Romero, Ángel Mora, José Antonio Leal,
Héctor Irausquín, Gustavo Guerrero, Henry Guiilén, M e d o Rosales, Silfkedo Bosc<iin,
O s a r Gon7álex, Jorge Antunez, Edgar Valles, Ricardo Castellanos, RuWn Vilchez y a
todas aquellas personas que de una manera desinteresada contribuyeron a la culminación de
mi cimera.
AGRADECIMIENTO
A 10s profesores; José Antonio García, Mercylino Quinto, ViJal Montiel, A11;jo
Guillén, Francisca Fernández de García, Alberto Pero~o, AlIiedo Navmo, Jorge Antúril:~,
por su orientación y ayuda incondicional para la feliz culminación de este trabajo.
A la Ilustre Universidad del Zulia, Alma Mater quien a través de su persoilal
docente me brindó los conocimientos necesarios.
N personal de mantenimiento de la unidad de explotación tierra 0í:ste por Ia ayuda
prestada y el aporte de conocimientos necesarios para la culminricián de diclia tesis,
A mis amigos Henry Guillen y a e d o Rosales quienes en tocto momento ine
incentivaron a seguir ndehte.
A PDVSA, quien me brindó la oportunidad de continuar mis estudios y de esta
manera profimdizar un poco más en este mundo interesante de1 saber.
v INDICE GENERAL -
m
ÍNDICE GENERAL
TITULO ..................................................................................................................... i . . HOJA DE APROBACI~N ...................................................................... ii ... DEDICATORIA ...................................................................................... iu
AGRADECIMIENTO ..............,, , , , , ...... ....................................... iv
................................................................................. ÍNDICE GENERAL v ... ÍNDICE DE FIGURAS .......................................................................... VIU
~NDICE DE TABLAS ............................................................................. ix SUMARIO. ............................................................................................... x
ABSTRACT ............................................................................................. xi I
INTROD UCCION. ................................................................................. xii
CAPITULO I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1 . l . El Problema ................ .. .......................................................................... 2 1.2. Hipótesis. ..................................................................................................... .3 1.3. Objetivos .......... .,,, .... ., ................................................................................... 3
1.3.1 ObjetivoGeneral ................................................................................... 3 1.3.2 Objetivos Específicos ............................................................................ 3
1 -4. Justificación. ................................................................................................. -4 . .
1.5. Delimitación de la Investigación ..................................................................... 4 .. 1.6. Alcancc de la Investigacion. ....................................................................... .4 . ., 1.7. Área de la Investigacion. ................................................................................ 5 .................................................................................... 1.8. Tipo de Investigacidn. 5
CAPITULO 2. MARCO T E ~ I ~ I C O 2.1, Antecedentes. ........... .......................,.,.,...,,,,,,+....,aA.+................,..... .................. 7
................................................................................... 2.2. Bombas Reciprocantes. 7 2.2.1 . Caractt:rist icas de las Bombas Reciprocantrs. ........................................ -9
................... ............ 2.2.2. Razones para utilizar Bombas Reciprocantes. ,.. .9 2.2.3. Aplicaciones de las Bombas Reciprocantes. ......................................... - 1 O 2.2.4. Tipos de Bombas Reciproeantes. ........................................................ 1 1 2.2.5. Desventajas de las Bombas Reciprocantes. ........................... ,..4,.,,+,,. . . . 12 2.2.6. Partes de la Bomba de Potencia. ........................................................ 1 4
............................................................ 2.2.7. Empaque taduras para Bombas. -20 2.3. Agua de Formación o Efluente ..................................................................... 22
............................................................................... 2.4. Inhibidores de Corrosión 24 ........................................................... 2.4. L . Uso de lnhibidores de Corrosión 25
...................................................... 2.4.2. Clases de Inhibidores de Corrosión. 25 ....... 2.4.3. Factores a considerar en la utilización de Inbibidores de Con~~sión 27
....................................... 2.4.4. Limitaciones de los lnhibidorcs de Corrosi611 27 2.4.5. Cálculo de Volúmenes de Inhibidores a inycctar
en un Sistema Corrosivo ...................................................................... 28 .............................................. 2.4.6. Eficiencia de un Inhibidor de Corrosibn 28
............................. 2.4.7. Técnicas de Aplicacibn de Inhibidores de Corrosión 29 . I ................................................................... 2.5. Costos causados por la corrosion 29
.................................................................................................. 2.6. Materiales 32 2.6. L . Consideraciones en los materiales sobre la resistencia a la corrosió IL ... 41
2.7. Factores fisico-químicos que infiuyen en la corrosión del acero en niedios ........................................................................................................ acuosos 42 . .
2.8. El Mantenimiento ....................... ..., .............................. -45 ................... .............. .........**...*....... 2.8.1. Tipos de Mantenimiento .... ... 46
2.8.2. Ventajas de implemcntar un Programa de Mantenimiento Predictivo . ,,.48 2.8.3. Kequisitos para la Elaboración de un Programa de Mantenimiento ....... 49 2.8.4. Factores quc afcctan los parhetros de Mantenimiento ......................... 50
................................................................................................ 2.9. Confiabilidad SI .................................................................. 2.9.1 . Estudio de la confiabilidad 5 1
................................................................ 2.9.2. Período de vida de un equipo 52 2.9.3. Estudio del mecanismo de falh en cada uno de los periodos de vida
........................................................................................ de un equipo 53 1.9.4. Distribuciones probabilisticas de tiempo de fallas ................................ 54 . . .................................................................. 2.9.5. Políticas de mantenimiento 57
...... 2.9.6. Cálculo y predicción de ja confiabilidad de componentes y equipos 59 2.9.7. Clasificación de la confiabilidad cn instalaciones .................. .... ........... 60
.......................................................................................... 2.10. Mantenibilidad 61 ............................................................................ 2.10.1. Factores principalcs 61
2.10.2. Parámetros básicos de la mantenibilidad ............................................. 63 .................................. 2.10.3. Método para asegurar la mantenibilidad óptima 64
........... ............ 2.10.4. Cálculo y predicción de la mantenibilidad .............. 65 2.10.5. Distribución probabilística usada para evaluar la mntenibilidad ......... 65 . . . ............................................................................................. 2.1 1 . Disponibilidad 66
< . . ................................................................ 2.1 1.1 Cálculo de la disponibrlidad 66 ........................ 2.1 1.2. Característica dc la disponibilidad o r d n de servicio 67
........................................................ 2.1 1 . 3. Importancia de la disponibilidad -68 2.1 1.4. Mejoramiento de la disponibilidad en la práctica ........................... ..... 68
CAPITULO 3 . METODOLOGÍA APLICADA ..................... ............. ............. 3.1 . Metodología .,., .. 71
3.2. Descripción del proceso y características del agua de formación ..................................... Campo - Miira ..... ...... -71
. . 3.3. lnhibidores de Corrosion ............................................................................ 73 ................. 3.4. Materiales adecuados para las condiciones de trabajo del Sistema 76
3.5. Condiciones de trabajo de las Bombas Reciprocantes en h Eslación"A" de Mara ........................ .. ............................................... 81
3 . 6. Procedimientos para la Implementación del Mantenimiento Prediciivo .......... 94
CAPITULO 4 . ANALISIS Y RESULTADOS . ..................................................................................... 4 . Análisis y Resultados 101
CONCLUSIONES ................................................................................. 102
RECOMENDACIONES ....................................................................... 103
GLOSARIO ....................................................................................... ,... .............. 105
BIBLIOGRAFIA ................................................................................... 106
ANEXOS ................................................................................................ 1 08
... 7'111
f NDICE DE FIGURAS i
~NDICE DE FIGURAS
DESCRIPCI~N pál5
Bomba reciprocante .............................................................................................. 8
Bomba recjprocante de potencia .......................................................................... 13
Partes de la bomba reciprocante de potencia ........................................................ 15
Partes de la bomba de potencia (Manejo del fluido) .......................................... 16
............................................ Partes de la bomba de potencia (Manejo del fluido) 17
......................................... Partes de la bomba de potencia (Transmisión Interna) 19
Partes de Ia bomba de potencia (Transmisión Externa) ........................................ 21
............................................................................................. Sistema de bombeo 23
Ciencias auxiliares para la determinación del mecanismo de reaccibn mas probable .................................................................................. 41
Curva característica que representa los periodos de vida útil de un equipo ........... 52
...................................................................................... Planta de deshidrat acibn 72
Sistema de dosificacibn para inyectar productos químicos ................................... 75
Sistcma Cuello, porta cu@n y cupon en el centro y fondo de la línea .................. 75
Factores a considerar para la seleccibn de un material ....................................... 77
Materiales adecuados ........................................................................................ 79
.......................................................................................... Materiales adecuados 80
Condiciones dc trabajo de las bombas reciprocantcs de potencia ......................... 82
............................................................... Protección de las bombas reciprocantes 83
ix Í N D I ~ E DE TABLAS
m
~NDHCE DE TABLAS
1 Caracterización del agua de formación de la segregación Pacon .......................... 23
2 Caracterización del agua de foniiación de la segregación Mara ........................... 24
3 Corrosión uniforme en aceros al carbono ..................... ., ............................... 29
4-5 Estimado de costos directos en prevención y control de la corrosión cn la industria petrolera nacional ........................................................................ 32
6 Valores típicos de K ............................................................................................ 57
7 Propiedades del agua de fbrmación . Análisis Físico Quimico actual .................... 72
8 Inhibidores de corrosión tipo filmico Evaluado hasta la fecha ............................. 74
9 Fallas totales correspondientes al ario 200 1 ................................................... .8 5-88
10 Resumen de trabajos de reparación de la bomba reciprocante de potencia # PB-2 ............................................................................................. 89
1 1 Cálculos para la predicción de la confiabilidad .................................................... 90
12 Cálculos para la predicción de la mantenibilidad ................................................. 92
SUMARIO
Morales Blaneo. Gahriel Ángel "MANTENIMIENTO PREDICTIVO EN BOMBAS RECIPROCANTES PARA MANEJO DE AGUA DE FORMACI~N". Maracaibo. La Universidad del Zulia. Facultad de Ingeniería. División de Postgrado. 200 1.
Las bombas reciprocantes que son utilizadas en el manejo de ngua de formación o efluentes en la industrias petrolera con el fin de reinyectar la misma c:n determinados yacimientos a través de pozos previamente seleccionadosj presentan f~llas prematui.as debido a que los materiales internos que están en contacto con el liquido no son los adecuados para rnane.jar fluidos altamente corrosivos.
Este estudio tiene como objctivo principal la elaboración de un plan de mantenimiento bajo la filosofía del mantenimiento predictivo parcial, con el fin de mantener la continuidad y disponibilidad del equipo, garantizando de esta manera la prograrnacibu y eficiencia en las operacioues, coi1 la confiabilidad y la dir;minución en los costos requeridos.
Para llegar a cumplir dicho objetivo, fue necesario el análisis detallado de las características del agua de formación o efluentes y la influencia de esta en los elementos de maquina internos de la bomba que están en contacto con la misma basado en estadísticas de fallas suministrada, estableciendo los fundamentos del mante~iirniento predictivo y las bondades tanto de los iihibidores de corrosión como la de los materiales adecuados.
El plan dc mantenimicnto elaborado bajo la ticnica del mantenimiento predictivo parcial conlleva a la ejecución del mantenimiento predictivo propuesto.
Palabras claves: Bombas Reeiprocantes, Agua de formación, Mmtenirriiento Predictivo Parcial, Confrabilidad, Yacimientos, Inhibidores de Corrosión, Materiales, Corrosi<in, Costos.
Morales Blanco, Gabricl Ángel "PREDICTIVE MAINTISNANCE ][N RECIPROCATING PUMPS FOR FORMACION WATER HANDLING". Msiracait,~. University of Zulia. Faculty of Engineering. Division of Graduale Degree.
The reciprocating purnps that are used in the water handling of formation in the l ~ i l industry with the purpose to injecl the same one in certain depositis through wells previously selected, present premature faults because the internal materials that arc in contact with the Liquid are not the adapted ones to handie highly corrosive fluids.
This study has like main objective the processing of a plan of maint1:nance under [he philosophy of a partial predictive maintenance, with the purpose of maintaining Ihe continuity and availability of the equipment, guaranteeing this way the programming and efficiency in the operations, with the reliability and the diminution in the required costs.
In order to get to fulfill this objective, the detailcd analysis of the fomntion water characteristics was necessary and the influence of this in the internal elenlents of machine of the purnp that are in contact with the same one, based on statistics of faults providcd, establishing the foundations of the predictive maintemnce and the goodness as much of inhibitors oicorrosion like the one of the suitable materials.
The plan of maintcnancc processed under the technique of partial predictive maintenance entails to the execution of the proposed predictive maintenance.
Key words: Rcciprocating Pumps, Water of Formation, Partial Predictive Níaintenance, Reliability, Deposits, Inhibitors of Corrosion, Materials, Corrosion. Costs.
Las constuntes interrupciones en las bombas reciprocantes de potencia utiiizadas
para manejo de agua de formación o efluentes en lo industria petrolera tic la rcgihn, se
traducen en pérdidas de producción y altos costos de mantenimiento,
Para lograr satishcer los requerimientos operacionales y cumplir con la
progranación establecida se han planteado varios objetivos con el fin de mlliimizar la
corrosión en los elenlentos de ináquinas que esiáo en contacto con el fluido.
La irnplementación dc un adecuado mantenimiento predictivo parcial basado en la
mejora; conjuntamente con la prevención y control de la corrosión mediante una apropiatia
evaluación y selección de materiales acordes para el manejo de liquido altamente corrosi~~o
como lo es cl agua de formación o efiuente, permitirán disniinuir los tiempos de paradas cie
los equipos aumentando de esta manera Ia disponibilidad lo cual garantiza el mancjo de la
produccibn
Esta investigación se estructura en cuatro capítulos conformados de la siguiente
manera:
Capítulo 1.
Plantearniertto del Problema: Se plantea la problemática existente en el nmnejo rle
iíquidos altamente corrosivos a través de bombas reciprocmtes y entre otros, se enumcrím
los objetivos específicos necesarios para cumplir con la hipb tesis establecida, los cua1i:s
conducen al desarrollo de un plan de mantenimiento predictivo parcial programado y el uso
de materiales adecuados en Ios elementos de máquina que están en contaclo con el fluido.
Se justifica y delimita la investigacibn, tarnbidn el tipo de investigación a realizar y :iü
alcance.
Capítulo 2.
Marco Teórico: Encierra toda la conceptualización necesaria solirc las bombris
reciprocmtes y las condiciones; de ~rabajo de las mismas, como tambidn 10,s inhibidores cle
corrosión y las características del agua de formación o eiluente además de la inforrnacibn
necesaria en el área de rnantenirniento.
Capitulo 3.
Marco Mefodoldgicu: Se descrik la metodología u t k d a para alcanzar 141s
objetivos a seguir en la elaboración de un procedimiento que incrementi: el período rie
trabajo de las bombas reciprocantes de potencia utilizadas para el manejo de agua tlc
formación o efluente.
Capitulo 4.
Análisis y Resultadm: En este capítulo se dcscriben los resultados del anális'is
efectuado al agua de fomiación o efluente, así como también se reaIiza el análisis de 10s
resultado S obtenidos de 10 S cálculos realizados sobre la codabilidad, rAlantenibilidsid y
disponibilidad de Ias bombas reciprocantes de potencirt, basados en. la estadística
suministrada sobre el número de reparaciones a las mismas,
Al finalizar se cubren las expectativas descritas en la hipótesis, la cual plantea la
irnplementaci6n de un mantenimiento predictivu parcial programado y el u:so de materiales
adeeuados, la aplicación de esta propuesta garantiza la disponibilidad de las bombas
reciprocantes.
CAPITULO 1. PLANTEAMIENTO DEL, llHOBLENIA
1 - PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1.- El problema.
Las bombas reciprocantes juegan un papel muy importante, porque a través de e s t ~ S,
se cubren las demandas de transferencias de fluido en un tiempo relativamente corto, Ida
necesidad de transferir fluidos es muy grande en el país; la Industria Petrolt:ra, los scrvici13s
de aguas blancas, ncgras y tratadas requieren de bombas reciprocantes.
La alta ocurrencia de iiitemrpciones debido al desgaste en los coniponentes de las
bombas (pistones, válvulas y asientos de válvulas, etc.) quc c s t h en conta.cto con el agua
de formación ocasionado por los elevados niveles de corrosión, se presentan como im
problema de altas proporciones, generando un deterioro acelerado en estos equipos,
incrernentando el mantenimiento de los rnistnos con sus respectivos impactos en Lss
costos.
Debido a las interrupciones en el bombeo en las dxerentes he=. de producciijn
petrolera, se paraliza La reinyección del agua de formación a los pozos de petróleo,
dificultando la extracción de las trazas de crudo, las cuales son recuperadas inyectantfo
dicha agua a determinadas presiones en un determinado yacimiento. Dichsrs interrupciones
contribuyen a la contaminación en los sitios de bombeo.
La utilización de materiales adecuados proporcionan un nivel de confiabilidid
acorde con la necesidad de estos equipos dentro de las operaciones de la industria, esto have
necesario un mantenimiento adecuado, para garantizar el funcionamiento de cualquier
cornponente mecánico.
El tratamiento del agua con el uso de productos químicos en fomia periódica y el
uso de materiales adecuados en los diferentes elementos que conforma11 el i;isteina utilizailo
para dicho servicio, permite minimizar el desgaste ocasionado en las hrntas, producto de
la corrosión, alejando la existencia de fallas y asegurando el estado di~lmico de dichas
bombas, con lo cual se puede predecir una vez implantadas las reccimendaciones el
momento en el cual deben ser sometidas a Mantenimiento Predictivo. generando los
siguientes beneficio S:
u) ConJiabilidad y disponibilidad de los equipos.
b) Disminucidn de costos.
Alcanzar estos beneficios es posible con el establecimiento de un programa de
Mantenimiento Predictivo Parcial, ejecutado según lo programado, disminuyendo el tiempo
de parada y los ~ o s ~ o s ocasionados.
1.2.- Hipótesis.
Un Mantenimiento Predictivo Parcial programado y el uso de rnaterialcs adecuad.0~
eii las bombas reciprocantes, permiten obtencr ventajas competitivas de confiabilickid,
disponibilidad y mejoras en los costos.
1.3.- Objetivos.
1.3.1,- Objetivo General.
Elaborar un procedimiento o una metodologia para incremeritar el período de
trabajo de las bombas reciprocantes de potencia utilizadas para el manejo de agua de
formación, basado en La aplicación de ~Mantedmiento Predictivc Parcial y en la
sclccción de materiales adeeuados para el manejo de dichas aguas, dirigidcl a.
aumentar la confiabilidad, disponibilidad y disminución de los costos.
1.3.2.- Objetivos Especificrrs.
Identificar o conoccr las características del agua de formación.
Conocer los diversos tipos y como actúan los inhibidores utilizados en el
tratamiento de agua de formación.
* Seleccionar materiales adecuados para las candicioncs de trabajo del sistema.
* Evaluar las condiciones de trabajo de las bombas para d a r a conocer su
impacto en el medio ambiente y costos generados.
i Establecer procedimientos para la implementacion eficaz del Mantenimieiito
Predictivo Parcial, con el fin de lograr un adecuado IÜncicinamiento de las
bombas reciprocantes de potencia.
1.4.- Justificación.
La alta ocurrencia de interrupciones debido a las constantes fallas en las bomtias
reciprocantes, se presenta como un problema de altas proporciones para la induslria
petrolera en el país. Equipos que han sido diseñados para operar bajo determinadas
condiciones de trabajo presentan tallas debido a lo corrosivo dcl fluido manejado.
Las aguas de formación normalmente manejadas en las áreas [le extraccióri de
crudos son altamente corrosivas, la paralización de1 bombeo evita iiiyectar dicho Iluido a
pozos, lo cual trae como consecuencia una mayor disponibilidad de tanques y rms
separacion crudu-agua fuera de los parámetros establecidos.
La finalidad de la Gereneia de Manteiiimiento cs la de lograr mayctr confiabilidad y
disponibilidad de los equipos dentro de una política de mínimo costo, bajo la aplicación de
estrategias adecuadas.
Por lo anteriormente expuesto es necesario buscar una solución cfectiva al problema
que presenta1 dichas bombas.
1.5.- Delimitación de la Investigación,
La amplia gama de bombas reciprocantes existentes y la variedad en los
componcntcs de las aguas de formación, establecen limitaciones para el desarrollo del
trabajo. En este caso se consideran las aguas manejadas en Ia estación ".4" de Mara y las
bombas reciprocantes marca Lufiin, pertenecientes a Ia empresa PDVSA.
1.6.- Alcance de la Investigación.
El procediiiiiento elaborado servirri para permitir que el sisteaia de bombeo con
bombas reciprocantes en manejo de a y a de formación, luncione en condi1;iones de e1ev:ida
coiifiabilidad y disponibilidad disminuyendo los costos.
5
CXP~~LILO l. PLANTEAMIENTO DEI. PROBLEMA
Este procedimiento puede aplicarse a ohos catripos petroleros de similares
coiidiciones y puede extendcrse a otros diferentes, considerando la diferencia en las
variables participantes.
1.7.- Área de la Investigación.
El estudio puede ubicarse en las áreas de Gerencia de Mantenimieiito, Mecánica de
los Fluidos y Reingeniería.
1-8.- Tipo de Investigación.
Esta investigación de tipo aplicada, ha sido orientada a la obtencióti y suministro de
infamación para obtener un mantenimiento adecuado cn las bomb.ss reciprocantes
garantizando confiabilidad en el equipo.
7 CAPITULO 2. MARCO TISORICO
2.1.- Antecedentes
El deterioro frecuente de las bombas reciprocantes que son utilizadas para el
manejo dc agua de fomiación o efluentes ha Uamado la atención de los rc:sponsables en la
actividad de producción petrolera en el país, debido a las constantes interrupciones del
servicio, producto del deterioro de los materiales utilizados en los elemeritos de máquirw
que están en contacto con el fluido, ya que el disefío original de este tipo de bombas no
contempla el manejo de líquidos con caractcristicas altamente corrosivas, a pesar de ello
no se lc ha dado la importancia que tiene, tal es el caso quc, cn la revisión tie la información
que se procesa en el área, no se encuentra nada escrito sobre los materiales apropiados a :ser
usados.
Si existe abundante información sobre el tratamiento fisico-químico del agua de
formación o efluente, presentada a través de diversos informes por parle del personal de
PDVSA. Los cuales se eneargan de monitorear el ~omporiamiento de Iris irihibidores de
corrosión presentados por diferentes empresas a través de la implantación de cupones de
corrosiun, con el fin dc utilizar el hhibidor mas adecuado y de esta manera poder
mhhizar el efecto de la corrosi6n en los materiales utilizados en la fabricación de las
bombas que están en contacto con el agua de formación.
2,2.- Bombas Reciprocantes.
Las bombas reciprocantes son unidades de desplazamiento positivo (ver figura 1),
descargan una cantidad definida de líquido durante el movimiento del pisiiin o émbolo a
través de la distancia de la carrera. Sin embargo, no todo el liquido Uega riecesariamente: al
tubo de de.scarga debido a escapes o fugas.
Despreciando estos, el volumen del Líquido desplazado en una can-era del pistón es
igual al producto de[ área del pistón por La longitud de la carrera.
La bomba re~iprocanlc no es chética como la centrifuga y no requiere de velociclad
para producir presión, pues se puede obtener presiones altas a baja3 veloeidadcs, lo quc Lc
permite trabajar con fluidos muy viscosos, como el petróleo y cl agua de fotmacihn.
Figura 1. Bomba reciprocante
2.2.1.- Características de las Bombas Reciprocantes.
La descarga del flujo de las bombas reciprocantes es pulsarlte, dependieniici
la pulsacihn, de la característica y tipo de bomba reciprocantc usadti. En las bombas
de accionaniiento directo, que operan a una velocidad normal, el flujo es estable
hasta el final del rccorrido del pistón. En este punto, el pistón se fiara e invierte el
reeorrido. Teóricamente el recorrido es cero (O) en ese punto.
A medida quc aumenta la velocidad de una bomba reciprocante, aumenta
también su capacidad, siempre y cuando el fluido llene simultáneamente la cavidad
producida por el pistón a succionar.
La velocidad y capacidad de las bombas son afectadas por Ia viscosidad del
fluido, y por la temperatura del agua bombeada, la velocidad de un fluido va:ría
apreciablemente con los cambios de temperatura pero muy poco con los eambios de
presihn, el agua a los 190 "F, tiene una viscosidad de u11 cuarto de la
correspondiente a los 50 "F, por esta r d n el valor de la viscosidad de un liquido
debe ir acompañado del valor de la temperatura a la cual lue determinada.
No existe un método analítico para determhar el rendimieni.0 de una bomba
cuando el líquido tiene una viscosidad diferente a la del agua. Se ha realizado un
gran número de experimentos con el fin dc desarrollar un método empirico para
predecir ese rendimiento. Los datos provenientes de tales cnsayos se htui pasadc~ a
gráficos y nomograrnas de manera que el rendimiento de Ias bombas pueda
estimarse para líquidos de prácticamente cuaIquier viscosidad normal.
2.2.2.- Razones para utilizar Bombas Reciprocantes.
La razón principal es el conocimiento completo del sistema como serían las
hojas de flujo del proceso y los diagramas de tuberías e instrumentos. Empleándolas
frecuentemente en procesos continuos o por carga.
La mejor característica de la bomba de potencia es su alta eficiencia, pues
suele ser de 85 a 94%. La perdida de 10% incluye todas las que ocurren en las
bandas, engranes, cojinetes, empaquetaduras y válvulas.
-
Tienen gran empleo para controlar la cantidad y rapidez con que se inyecta
un volumen de fluido en un proceso, pueden funcionar y se pueden ajustar mientiSas
funcionan para variar el gasto.
Otra característica de la bomba reciprvcante es que la ca.pacidad esta en
función de la velocidad y es más o menos independiente de la presión dc descari;a.
Por ello, una bomba de potencia de velocidad constante que mui:ve 100 gpm @
500 psig, podría manejar cerca de 100 gpm @ 3.000 psig.
Las bombas reciprocantes producen altas presiones de descarga neecsarias
para inyectar el fluido en el proceso.
Estas brnbas se accionan a través de un motor elr5ctrico de fácil
mant enirnient o.
IJa capacidad de una bomba reciprocante eslá en función del diámetro del
pistdn, la longitud efectiva de su carrera y la velocidad de la carrera, dado que el
diámetro de1 pistón es constante en cualquier bomba, se puede variar la longitud de
la carrera y la velocidad de la bomba para ajustar la capacidad de salida con la
bomba en marcha,, los ajustes de velocidad, carrera o anibas pueden ser rnanuale:; o
automáticos, según la exigencia del proceso., para variar el vo1ume:n de liquido que
descarga la bomba.
Cuando se sobrepasa el nivel de la viscosidad de 500 - 1 .O00 Segunclos
Saybolt Universales (SSU), casi siempre se utilizan bombas reciprocimtes.
La sirnplieidad de operación y Mantenimiento de este tipo de bombas,
además de las características antes señaladas, la hcen ser la mejor escogencia paca
servicios viscosos y continuos.
2.2.3.- Aplicaciunes de las Bombas Reciprocantes.
Lomo las bombas rotatorias, las bombas de pistón son autocebantes. El
mayor uso que se les da a las bomba7 reciprocantes hoy en día, si: encuentra en. el
campo de inyección o en sistemas donde se requiera una alta presión..
Entre algunas de sus aplicaciones típicas:
I~ryecciÚPi de Agua Salada.
Un método que se utiliza mucho para la recuperación secunciaria de petró11:o
y gas en los campos casi agotados, es inundar los yacimientos con agua, por lo
general, agua salada en pozos pcriféricos para obligar a los lidrocarburos a
moverse hacia el pozo central. En bs campos pequeños se utilizan bombas de
potencia.
r Eliminacitín de Agua Salada.
Se suelen utihar bombas de potencia para bombear el agua salada a un poxo
para eliminarla.
Sistemas de Oleodudus y Carodudos.
Se utilizan bombas de potencia para inyectar amoniaco o hidrocarburcis
ligeros en estas tuberías. Se envían diversas pastas aguadas y petrbleo crudo en I:u
tuberias con bombas de potencia de pistón y cfmhlo.
o Pruebas Hid~ostáticas.
Se utilizan bombas de potencia para las pruebas hidrostátic~is de equipos y
sislemas. Ya que a través de estas bombas se consiguen amplios rangos de
presiones.
2.2.4.- Tipos de Bombas Reciprocantes.
Existen brisicamente dos tipos de bombas reciprocantes: las de acció,q
directa y las de potencia; pero existen muchas rnodifieaciones de los diseños
básicos, construidas para servicios específicos en diferentes campos.
Bom bus de Accióit Uirecttz.
En este tipo, un eje común conecta un pistón que unpulsa un cilindro di:
líquido y el pistón acc,ionunte o pistón dc vapur. Se obtienen en una ampliii
variedad de diseños y se caracterizan por su flexibilidad para ajusta-r la presióu di:
- -
salida (altura o carga), vebcidad y capacidad. Presentan una muy buena eficiencia
en variaciones grandes de capacidad. Al igual que todas las bomhts reciprocantt:~,
las unidades de acción directa ticncn un flujo de descarga pulsante.
Bombm de Putencia.
Son accionadas por un motor externo (ver figura 2), mediante el sistema de
biela-manivela. Frecuentemente se usan engranajes entre el motor y el cigüeñal para
reducir la velocidad de salida del elemento motor.
Cuando son accionadas a velocidad constante, este tipo de bombas entrega
una capacidad constante en un amplio rango de presiones de descarga. Este tipo de
bombas se adaptan muy bien para servicios de alta presibn. Las bonibas de potenc:ia
tiencn una curva de descarga tipo sinusoidal y el flujo de descargíi no cambia t;m
abruptamente como lo hace el tipo de bomba dc accionartiento directo. La presitin
de parada es ajustada según sea la presión de descarga normal de: las bombas tle
po ~encia.
2.2.5.- Desventajas de las Bombas Reciprocantes.
Las bombas reciprocantes tienen ciertas desventajas y la rriás común es el
flujo a pulsaciones; por ello, se debe tener cuidado en el diseiio del sistema.
En la mayoría de las aplicaciones los costos iniciales y de mantenimiento cie
las bombas reciprocantes serán mayores que para las centrífugas o lar rotatorias.
La enipaquetadura típica en una bomba de potencia dura, menos de tres
meses, o sea mucho menos que un sello mechico en un eje rotatorio.
La cantidad total del líquido bombeado puede diferir del valor teórico e1 cual
es igual d volumen de un cilindro del mismo diámetro que el pistbri y iina longitud
correspondiente a la de la carrera, debido a:
1) Tiempo excesivo de funcionamiento de las valvulas de retención, gire
ocasionan pérdidas por retorno.
2) Compresión del líquido ocasionado pur ultu presidn de descarga.
3) Gases atrapados.
4) Defurmaci8n eldstica de la cabeza de las bombas.
5) Fugus por tuberías y sellos deficientes.
La mayoría de los problemas de las bombas recíprocantes 3c pueden evii:ar
con la selección de bombas quc trabajen a velocidades conservadi)ras, con diseño
cuidadoso del sistema de bombeo y con métodos de mantenitriiento que conserven
los materiales.
2.2.6.- Partes de la Bomba de Potencia.
Los componentes de las bombas reciprocantes cn estudio se pueden diviljir
en tres partes fundarncntalcs: Manejo del Liquido (Fluid-end), Travsmisidn interna
y Transmisiíín externa (ver Jiguru 3).
9 Martejo del liquida (Fluid- End).
Es la parte de1 equipo que está en contacto con el agua di: formación e ~ e r
figuras 4 y 5). Idos principales componentes son:
Vúlvzrlus v asiento de válvula: Existen 8 válvulas de las cuales 4 son de
succión y 4 son de dewarga, cada una con su respectivo asiento. Poseen forma de
disco, fabrjcada de una aleación de acero forjado, tratadv téimicamente piua
soportar aItas presiones y poseer alta resistencia a la abrasión, la periferia de la
válvula está recubierta de una goma sintética dc alta resistencia al fluido de trabajo.
Su funciiin es desplazar el fluido de trabajo n través de ellas y detenerlo cuando !;ea
necesario, esto lo logra cuando se cierran o abren dichas válvulas.
Pis[& o Embolo; Por cada bomba existen 2 pistones, los cuales son de
forma cilíndrica, el cucrpo esta diseñado de acero forjado cubierto de una goma de
alta calidasi, la cual posee una flexibilidad que permite ajustar perfictamente cor. la
camisa del pistón. Su 1.mción es desplazar el agua hasta el múltiple de descarga.
Camisa del pistbn: Existe una camisa por cada pistiin, los cuales son de
forma cilíndrica, su diámetro dependerá del diarnetro de1 pistóil y :iu longitud es de
12 pulgadas (longitud de la carrera); fhbricada de un acero fajado con grandes
propiedades y tratado térmicamente. La camisa sirve como envoltura al pistón para
Figura 4. Partes de la bamba de potencia (Manejo del fluida)
Figura 5. Partes de la bomba de potencia (Manejo del fluido)
CAPtTULO 2. MARCO TE~IUCO
lograr mover el fluido de trabajo con el vvlumen requerido y soportar la presitjn
existente dentro de eüas.
Rarra de-fluido: Existe une barra por cada pistón, uno de siis extremos e s t i
conectado con el pistón y el otro extremo a la barra de exteiisióis son barras de
dibctro 17/a de pulgada y de longitud 34 '/4 de pulgada. Son barras cromadas de
acero con alto contenido dc carbono y baja aleación, clasZcsida bajo noma
AISI-SAE 5140, con una dureza promedio de 30 RC. La función es servir de
conexión entre la transmisión interna y e1 pistiin, con e1 objeto de proporcionar cl
movimiento lineal reciproco.
Empauuetuduru de la barra de fluido: Esta empaquetadura se encuenira
alrededor de la barra de fluido para evitar la fuga del líquido de trabajo. El material
con que estsi hecho es teflón, posee una sección transversal cuadrada, en la bomba
se colocan aproximadamente de 5 a 6 aros en la caja del prensa estopa.
Resortes: TAos resortes mecánicos se utilizan en las máquinas con objeto de
ejercer fuerzas, proporcionar flexibilidad y almacenar o absorl jer energía. .En
general, pueden clasificarse como resortes de alambre, planos o con fomias
especiales, teniéndose variantes dentro de esta claslIicación. Los de alamtire
incluyen los resortes helicoidales de sección circular o cuadrada, 4 se fitbricm con
el fin de rcsistir cargas de tensión, de compresión o de torsidn. Dentro de 1.0s
resortes planos se tienen los tipo en voMizo y elíptico, los resortr:~ de fuerza piua
máquinas de wloj y los cónicos con forma de rondana, qut: se denomiran
generalmente arandelas o muelles Believillc. En este caso de las bomlias
horizontales se utilizan resortes helicoidales.
Transrnisin'~ Interno.
Es la parte de la bomba en donde se convierte el movirnien to rotativo en un
movimiento lineal y reciproco (ver figura 6). Los componentes que integran la
transmisión interna son los siguientes:
- Barra de extenszbn - Cruceta
Engranaje con exc4ntricos
Figura 6. Partes de la bomba de potencia (Transmisi6n Interna).
Pasador o Pin Buje Biela Cigüeñal Eje de baju Piñón Corona Eje de alta Media luna Platos de re~encidn
Tmrt.~~nision Externa
Se llama así a la transmisión por cadena que existe entre el motor eléctricc~ y
el eje de alta (ver figura 7). Está confbrmada por:
- Rueda motriz - Cadena - Piñún del motor elictrico
2.2.7.- Empaquetaduras para Bombas.
El principal problema de mantenimientu en casi todas las bomtias
reciprocantes está en la empaquetadura. Aunque la duración de unii cmpaquetadirra
normal (estándar) en una bomba de potencia es de unas 2.500 horas, en alguiias
instalaciones con prensacicstopas especiales se han logrado más de 18.000 horas, con
presión de descarga hasta de 4.000 psig.
Una corta duración de la empaquetadura puede ser causa de;
a. Empuquetadrrra incorrecta para la aplicución.
b. Lubricación inszifiiente.
c. Desalineaciún del émbolo, o la hiela con el prensa estopas.
d Émbolo. hiela, cavidad o bujes L l prensaesropas gustadus.
e. Empaquetadura muy apretada o muy.fluja.
f: Altu velocidud o alta presión.
g. Temperatura ulra o baju del líquido.
h. Fricción excesiva, por demasiadas empaquetaduras.
Figura 7. Partes de la bomba de potencia (Transmisión externa).
i. La empuqu~c¿ahrra.funciona en seco porque la c h a r a de bombeo cslú lleiza
de gas.
j. Condiciones de choque por gas arrastrado o cavjtación, rtxsorte de válvula
roto O deficiente O prohlemus con el sisterna.
k. Súlidus en líquido bombeados, cuerpos extraños o lu bricanrc.
l. rnstalacibn o asentamiento inicial incourecio de la empuque~udura.
m, Formación del hielo por líquidvs vokátiles que refrigeran y-forman cristales
de hitrlu u1 trscupar a Iu atmósfera o por bombear liquido~ a femperuíuras
menores de 32 "C.
Las condiciones anteriores de corta duración de la ernpaqi~etadura pueden
indicar problemas en otro lugar de la bomba o en el sistema.
Para obtener un bajo volumen de fugas o escurrimiento, la holgura entre el
vástago dcl pistón y la empaquetadura debe ser nula. Estu requiere que los anillos
selladores sean blandos y flexibles, Como la empaquetadura es ilexible, producc
iina barrera eficaz al adaptarse a la barra, el líquido funciona como medio de
e&amiento al cvitar cI incremento de temperatura que produce la friccibn entre el
vástago del pistón y la ernpaquctadura.
2.3.- Agua de Formación o Efluente.
Generalmente en la extracción, el crudo se obtiene asociado con otros componen Les
talcs como el agua, gas, arena, etc. El agua asociada al crudo, conocidi como Agita de
formación o Agua de efluentes, posee cicrtas características que af&m las aleacioiics
utilizadas en la fabricacióri de elementos de máquina que integran las bomlras
reciprocantes. Los componentes de esta agua de formacion varían entre una segregaciíiii y
otra como ejemplo se presenta la caracterización de las aguas de formación o efluente de
Ins campos petroleros La Paz y Concepción (Pacon) y el campo Mara (ver tablas 1 y 2),
dicha agua viene acompaWa de agentes corrosivos, la cual es bombeada y rcinyectad3 a
pozos previamente seleccionados a través de heas dc inyección de diámetros y longitudes
requeridas (ver figura S),
23 CAP~TITLO 2. MARCO T E ~ R I C O
CRUDO DE DEBHIWTACI~N DE M R A MARA LIMAN0
MARA PESADO
CñUDO DEL P-100 CAMW LA PAZ
AGCA OPCiONAL
I - -1
Figura 8. Sistema de bombeo
Tabla 1: Caracterimción del agua de formación Segregación Pacon
mnnlb~ --- . -r - 7
C-~A PAZ 1 1 1 1 A N ~ I S I S
Temperatura ("C) Ph
Conductividad, (u-mtiolcm) X.700
FORMACI~N EOCENO
2 1.400 106.000 92.800 15.700 94.OClO 1 iOOI 1 Dureza
295 200 35.200 21.200 152 45.4110
Pozo C-195 3 5 8,1
Paai C-169 3 5 8 2
FOKMALIUN CZtETACEO mm~o
P- P-189 3 5 8
Poui C-153 37 6,s
CRETACIO ~;smí;~rol PO^ P-141 P ~ p l P-195
3 5 6 8
Pao C-227 37 h,6
24 CAPITULO 2. MARCO TEORICO
Tabla 2: Caracterizaciiin del agua de fomaciíin Segregación Mara
Puerto Miraodn
Temperatura (OC)
Conductividad (u-m holcm)
21.500
Dweza 'l'otal,CaC4 3.1 00 (PP)
CaIcio (ppm) 572
Magnesio (ppm) 403
Carbonatos (ppm) 0
Bicarbonatos (ppm) 903
Sodio (ppin) 4.091
SDT ( P P ~ ) 14.054 Sólidos Suspendidos
{ P P I ~ ~ Crudo e11 agua (ppni)
BSR Plaktonicas (i-oloniaslinl) BSR Sesiles (coloniaslml)
HZS disuelto (ppm)
Mtzrla en Laboratorio del ie llegan al I'k No 5 Est, "Bu de La P u TkN03YTkN05
I I -1
1 y d i ' r~~;rej~ ~pu;dc~ rff 1 'T 1 1 !!! de Mara Palmn TkN05 TkN03 TkNo5 T k M TkN05
6 6 7,85 8,t 6,9 7,72 7.65 7,46
Efiuenk de la Estaci6o
de Fliijo "Arr de
49
-- 88.4D0
2.4.- lnhibidores de Corrosión.
Un inhibidor es una sustancia que detiene o retarda una reacción química. Por 10 que
un inhíbidor de corrosión es una sustancia, tal que al ser agregado a un ambiente,
disminuye la velocidad de ataque sobre un material por parte del ambicntc. Algunos de los
inhibidores rctardan la corrosión al formar una pelicula delgada invisible de varias
moléculas de espesor; otras forman precipitaciones visibles y gruesos que cubren el metal y
lo protegen del ataque.
115 CAP~TIJ'IA) 2. MARCO TE~RIC'O
-
Otro mecanismo común consiste en provocar la corrosión de un mctal que :se
adhiere y forme una capa pasiva. También se incluyen en Ia definición aquellas s u ~ t s u i ~ i i ~
que cuando se agrega a un ambiente, retardan la corrosión pero no intzractúan con la
superficie del metal, ya sca creando las condiciones necesarias para la formación de
precipitaciones protectores o eliminando agentes agresivos del medio.
2.4.1.- Uso de Iuhibidores de Corrosidn.
El uso de los inhibidores dc corrosiiin a llegado ha ser uno de los rnétodlx
más recomendados para controlar la corrosión. Para usarlos s:kctivamente el
ingeniero de corrosión debe, antes que nada, ser capaz de identificar aquellos
problemas que pueden ser realmente resueltos mediante el uso dl; inhibidorcs de
corrusiiin. Segundo, debe considerar los costos involucrados, conocer si las pérdidas
debidas a la corrosión justfican el costo del inhibidor, el mantenimiento y la
operación del sistema de inyección. Terceru, debe considerar la compatibilidad dc
los inhibidores en el proceso para evitar efectos adversos. Finalmenle debe aplicar el
inhibidor bajo condiciones que produzca un máximo efecto.
2.4.2.- C h s e s de Iuhibidores de Corrosión.
Existen muchos tipos de inhibidorcs. La mayorh han sido clesarrollados por
experimentación empírica y muchos e s t h patentados sin conocer% su composici~n
exactn. Por esas razones los mecanismos de operación de los iiihibidores no se
conocen completamente.
Bbicamente existen 5 grupos:
b) Inhibidores que retardan la evolucidn del hidrdgcrio.
e) Inhibidores del tipo fase-vapor.
- -
a) lnhibidores del Tipo de Adsorción.
Representan la mayoría de las sustancias úihibidoras. En general son
compuestos orgánicos que, una vez agregados, son absorbidos por la superficie
metálica, eliminando la disolución del metal y las reacciones de reducción. En la
mayoría de los casos actúan sobre ambas reacciones (anódica y catddica), aunque t:n
muchos casos cI efecto es desigual. Ej.; Las arninas orghicas vokítiies, tales conio
La cichlohexilamiiia, morfolina o be nzilawna. Arninas formadoras de peiículu
protectoras como ia oc tadecilamina de cadena larga.
b) Inhibidores que Retardum la Evofucidn de Hidrógeno.
Sustancias tales como iones de arsénico y de antimonio demoran dicha
evo lución.
Son muy efectivas en soluciones ácidas corrosivas, pcro iní:ficaces en otros
medios donde la reaccihn de reducción no es controlada por la evolución de
hidrógeno.
e) Dep urndor~s,
Son sustancias que remueven los reactivos corrosivos del medio. Así por
ejemplo, el sulfito de sodio y la hidracina, para remover el oxigeno disuelto riel
agua.
2Naz SO3 + 0 2 2Na2S04
N2 H4 + O2 - N2 + HlO
Pierden su efectividad en solucioiies ácidas muy kertcs.
ti) Oxidantes.
Tales sustancias como cromatos, nitratos y sales férricas actúan coino
inhibidores de metales que como los aceros corrientes e inoxidables, muestran iina
zona típica de transición activa-pasiva.
e) Inkibidores Fnst, - Vapor.
Son similares a los orgánicos dcl tipo de absorción, pero poseen alta presii~n
de vapor. En consecuencia, eUos pueden ser utilizados para inhibir la corrosii~n
atmosférica de los metales, sin necesidad de ser colocados en contacto directo con la
supe&it: metálica. Cuando se usan, se colocan cerca del metal a proteger y 1uek:o
se trasladan a él por sublimación y condensación sobre la supc:rñcie metálica,
Ej. : Nitritos orgánicos (ciciclohexilamonio).
Son útiles en maquinarias o espacios ccrrados por ejcrnpIo, para cojinetes de
bolas, equipos que necesitan ser empacados durante su embarque, etc.
De.wcntajas: necesitan estar bien sellados para no perder el vapor inhibidiir,
y pueden decolorar algunos plásticos.
2.4.3.- Factores a considerar en la Ut ibc idn de Inbibidores de Comsi611.
1. Los idubidores son específicos en tdrminos del metal ü proyeger, ambieni.e,
temperatura y rango de concentracibn.
2. El inhibidor y su concentración para un ambientc corrosivo especifico se
selecciona usualmente por ensayos empficos y su idormar:ión se obtie~le,
generalmente, de los fabricantes.
3. Es necesario usar suficiente cantidad de inhibidores (preferible un exceso), ya
que muchos agenles inhíbidores pueden acelerar el ataque coí~osivo @icadi~),
cuando e s i h presentes en pcqueñas conccntraciones. Es mejor no u!m
inhibidor, que usar muy poca cantidad de él.
4. Cuando dos o más sustancias inhibidoras se agregan a un sistema corrosivo, el
efecto inhibidor es, a veces, mayor que el quc se obtendría con cada una de ellas
al actuar solas. Este mecanismo (synergistic effect) no es muy bien entendido
todavía.
2.4.4.- Limitaciones de los Inhibidores de Corrosión.
1, No se pueden agregar en todo los ambientes corrosivos, pues a vei;es
contaminan el sistema.
218 CAPITULO 2. MARCO TEbRICO
2. Muchos inhibidorcs son tóxicos y no pueden ser usados, por ejemplo, en ia
industria de alimentos: asi los inhibidorcs de sales de arsénicos son muy buenos
para hidos fuertes, pero están limitados por scr venenosos o t6xi1:os.
3. Los inhibidorcs sc usan, principalmente, en sistemas cerra.dos, donde el
ambiente corrosivo se mantiene en circulación o por periodos largos,
4. Los inhibidores, en general, pierden su efectividad cuando la ~oncentraci6n y
temperatura del ambiente aumentan.
2.4.5.- Cáleulo de Volúmenes de Inhibidores a inyectar en un Sistenia
Comsivo.
Los inhibidores se inyectan en dosis muy pequeñas, del orden de 5 ppm a
25 ppm. La cantidad de inhibidor (volumen), para el caso de un inlübidor orgánico
del tipo amina, se puede estimar asf:
* Se tiene, por ejemplo, que inyectar un inhibidor orgánico al sistema de
cabecera de una unidad de destilación. La comosiiin en estos sistemas
proviene principalmente de la cantidad de HC1 condensando en e1 tambor de
destilado (agua agria).
Se necesita conocer el volumen de esa agua agria recogida en el tambor.
a. Volumen de agua agria = 500 b/,ii.
b. Para formar la capa protectora inicial, se necesitan: 25pprn de inhibidor.
c. Volumen del ínhibidor a inyectar - $00 b/ah x 42 ga"lb 7; 25/10' = 0,52 RE l/
d h
d. Después de varias semanas, se puede ir reduciendo la cantidad de
inhibidor. si las ratas de corrosión son bajas, a unos 5 pprn de inhibidor.
e. Volumen del inhibidor = 500 b/di, x 42 @/b x 5/106 = O, 105 gai/di,.
2.4.6.- Eficiencia de un Inhibidor de Currosi6n.
Los hhibidores de corrosibn son comparados usualmente sobre las bases de
una eficiencia inhibidora, las cuales son los porcentajes en que disminuye ia
corrosión en su presencia co~nparado con la velocidad de corrosióri que se prodiice
en su ausencia.
219 [:AP~TULO 2. MARCO TEÓRII:O
-=
La tabla 3, nos muestra una guia general, para aceros al carbono, suponiendo
un ataque corrosivo /desgaste uniforme, se consideran como velociclades o tasas de
corrosiiin aceptabIes para un servicio corrosivo especifico, para lograr una vida kiil
razonable (10 a 15 años), en dicho servicio, las siguientes:
Tabla 3: Corrosión uriifornie en aceros al carbono. - 1 I Tasa de corrosión.
mni /año(mi l s / aw
0,00a0,10 (Oa3)
O,11 a 0,30 (4 a 22) Ligero 3,l (0,124 o 1/81
0,3 1 a 0,40 (13 a 16) Mediano
0,41 a 0,60 (17 a 25) Severo 6,3 (0,2150 o 1/4 )
a. Truta~nienilo por Carga
Una determinada cantidad de inhibidor es ailadido una vez, suministrando
protecciOn por un período de tiempo y Iucgo se va adicionando peribdicamente p;ua
mantener la peficula protectora.
b, InyeccSdn C-;Ontinua.
Esta técnica de inyección se utiliza en sistenias abi~zrtos, dondc el
tratamiento por carga no puede ser distribuido en todo el fluido. La manera de
inyectar varía dependiendo de1 cstado y tipo de inhibidor.
2.5.- Costos causados por la Corrosión,
Los cfectos perjudiciales y los dafios ocasionados en los elementos en contacto con
el agua de formación, se traducen generalmente en fiigas, fallas, paradas lirernaturas de las
bombas, instalaciones, equipos y componentes; a veces en perdida:; cuantiosas del
producto, contarninaciiin ambiental, etc, con los desernboisos si;;nXcativos c:n
reparaciones, materiales y mano dc obra.
A nivel internacional según un estudio muy completo y detallado, realizado c:n
1 -978 titulado "Economic Efiects of Metallic Corrosion in the United Sratzs ", por Batelle
Columbus Laborafories para la Nationul Bareau uf S6undur&, los costos glo balcs
ocasionados por la corrosi6n en toda la industria norteamericana fucron estimados c:n
90 Billones de dólares, para ese año.
Dichos costos incluyeron tanto los costos directos como los indirectos. y
participaron prácticamente todas las grandes industrias: petrolera, petroqihica, química,
papelera, textil, automotriz, nava¡, aérea, espacial, eléctrica, de transporte iwrestre, etc. A h i
se incluyeron tanto las pérdidas globales por fallas, producción diferida, indemnizaciones
por accidentes catastróficos, corrosión atmosférica, producción diferida, en plantas ~ i e
proceso, etc., como todo lo que se gasto en métodos protectores y de control (pinturas y
revestimientos, protección catbdica, metales y aleaciones, labor, investigacibn y desarrollo,
inspección, etc.).
Posteriormente, para el año de L ,986 dichos costos fueron estimados por la Nacio~ul
Association of Corrosion Engineers, NACE; ~onsiderando el estudio de Hi~telie/NBS, en cl
orden de los L 50 billones de dólares y en 1 -994, ya se mencionaba acerca d(: 200 biones de
dólares.
En Francia, el costo global de los ckctos de la corrosión para 1.990, fueron
estimados en ~ 1 4 % del producto interno bruto del pais.
A nivel nacional, no se ha realiado un estimado global de los co!;tos ocasionados
por la corrosibn en toslo el país y, por lo tanto, no existen cjfras oficiales al respecto. i;in
embargo, dentro de la industria petrolera y petroquimica nacional LPPN, se rcalizb en 1.985
un estimado de los costos directos producidos por la corrosión en su:; instalaciones y
plantas de proceso, por iniciativa y trabajos del Comité T8cnico di: Materiales de
PDVSARiliales, los cuales fueron presentados y publicados en el "11 Congreso
Iberoamericano de Corrosión y Protección", en 1.986 en Maracaibo.
En esa oportunidad, se obtuvo una c ~ a muy conservadora, en el orden de los 7115
millones de bolívares al año, reportados por las organizaciones de produccitjn de crudo, 1:s
4 reherías grandcs, los 2 complejos petroquímicos y las instalaciones de gas industrial. >.o
se incluyeron a las empresas mixtas de Pequiveq ni se solícito dicha inforniación a la flota
de tanqueros de PDVSA, ni cxistía BTTOR.
Tampoco fueron estirraados e incluidos, los elevados costos indirectos debido a
paradas de plantas ocasionadas por faUas por corrosión (pérdidas de producción y ventas tie
productos, cumplimiento de garantías, rcclamos de calidad, daños a tercercls,
indemnizaciones por accidentes, pérdidas de eficiencia del proceso, debido a taponamiento
por productos de corrosiiin, so brecaIentarniento locali7ad0, etc).
En 1.991, Pequiven realizó un nuevo estimado de los costos directos de la IPPN, cn
el orden de los 6.500 millones de bolívares, considerando la inflación en Venezuela, la
devaluación interanual en el período 1.986-1.991 del bolívar vs. dólar y el valor clel
componente importado reflejado por la inflación en USA.
En noviembre de 1.994, durante la celebración del "1 Congreso Lsitinomericanc y
Venezolano de Corrosibn", auspiciado por NACE-USA y la Universidad del Zulia,
Pequiven, sobre la base de un estudio realizado en 1.986, cfcctuó un nulsvo estimado de
dichos costos en 28.000 miUones dc boiívares aproximadamente, lo cnll representa un
29,5% dc los costos globales en los cuales incurrió la IPPN, por conccpto de
mantenimiento para dicho año.
En las tablas 4 y 5 se puede observar la comparación de los costos tiirectos de 1,991
y 1.995 por Iunción operacional de la industria, por materiales y mano de obra,
respectivamente. Esos costos no incluyeron los ocurridos en las 24 empresas mixtas de
Pequiven, ni en Bitor, ni en la flota de tanqueros de PDV-Marina. Si se incluyesen dichas
ernprcsas quizás los costos directos globales de toda la industria, podrían estar cn el orclen
de los 40.000 d o n e s de h"'iv"'m /BflOS
Tablas 4 y 5. Estimado de costos directos en prevención y control dc la corrosión en la industria Petrolera Nacional.
-2932m PRODUCCION
I TOTAL (MMBs) 1 6469 1 29463 1
RkEMPLAZO
REVESTIMIENTO
CATODICA
1 PERSONAL 253 1 1152 1
FACTOR: 4,55 VECES
2.6.- Materiales.
Existe una gran variedad de materiales utilizados por la ingeniería. Desde el
platino hasta las rocas minerales, se usan para la construcción de puentes, autos,
plantas químicas, refinerías, plantas de energía, pIásticos, refiai:tarios, bombas,
revestimientos orgánicos, inorgánicas, metálicos, etc.
El ingeniero debexia considerar las propiedades no sólo mecánicas, fisica:s y
químicas, sino también la resistencia a la corrosión, soldabilidad, etc., para poder
seleccionar el inaterial que le dé el mayor rendimiento, vida, seguridad y economía
Propiedades Mecánicm:
Estas propiedades se refieren al comportamiento de un material determinailo,
bajo la acción de cargas o esfuerzos de tensión, conlpresión o corte, y se detenniiiari
por ensayos en condiciones apropiadas.
- - -
Comúnrnenle, las propiedades mecánicas que se d e t e r i h son las
siguientes:
Resistencia a la tensión
Límite elástico
Módulo de elasticidad
Punto ccdente
Resistencia a la fluencia
Elongación
Tenacidad
Dureza
(tensile strength)
(elastic lirnit)
(elasticity modulus)
(yield point)
(creep strength) en presencia de P y T
(índice de ductilidad)
(toughness)
(hardness)
En todos los casos, el diseño mecánico de un componerde deberá estar
basado en el material de construcción. Esto es importante porque los materiales
usados por su resistencia a la corrosión varían ampliamente en scis caracteristicas
mecánicas.
Dentro de las propiedades de algunos materiales no metáiicos y metálicos se
tienen:
Materiales nu Metálicos
Elast6meros (gomas) aatumles v sintéticos:
Son molécuIas de cadena larga del isopreno (poli-isopreno). Por su biijo
módulo de elasticidad (resiliencia) y flexibilidad se emplea en cauchos de
autombvil, correa, etc.
Poseen buena resistencia a las abrasiones químicas y buen:% cc;iracterístic:as
aislantes. La goma es la combinación idcal para el HCI a 25 "C y por eso se les
emplea como recipientes o revestimientos.
En general, las gomas naturales poseen mejor resistencia inccánica que las
sintéticas, pero estas son d s resistentes a la corrosión.
Temperatura limirc para las naturales: k 7 1 O C.
Temperatura límite para las sintéticas: f entre 135 "C (bu tfiica) y 304 OC
(silicón).
Plhsticos:
Son sustancias de alto peso molecular de origen orgánico. Sil producción ha
aumentado mucho en los últimos 15 años. Al principio para íhbrica' bolas de billar,
Posteriormente y ahora, para bombas, válvulas, vent iladorcs, etc. Se consiguen c:n
fibras. revestirnientos, espuma, películas y se pueden fabricar :Fundidos (casi.),
iiloldeados, por extrusión, etc.
Hay dos tipos: iermoplásticos y termoesfa'ables.
Termoplásticos: Se ablandan progresivamente con el aurncnto dc 1 a temperatura y
recobran su dureza original al entriarse entre ellos tcnernos:
a. Fluomcarburos.
Son fluorocarburos y son los llamados "'plásticos nobles". Ellos resistsn
prácticamente todos los ambientes hasta 288 "C. Ej.: teflón.
b. Acnlicos.
Son meta-crilatos. Se usan en cepillos, 1ámín;zs transparentes, modelos de
trabajo, cabinas de aviones, etc. Son muy suaves, se rayan fácilmente y no
resiqten mucho la temperatura.
c. Nylon.
Posee un bajo coeficiente de fricción y rcsistench al desga.ste. Se usa para
hilos de saturación, cuerdas de raquetas de tenis, cepitlos, telas, etc. Tiene
buenas caraeteristicas para aislamiento eldctrico, con mayor resistencia a la
temperatura.
d. PoliGter clorado.
Penfun que se usa para el manejo de muchos medios corrosivos agresivos.
También se usa como sólidos en partes de válvula, tuberías y revestimientos
hasta de 40 rnm de espesor.
3 5 C:\PITULO 2. MARCO TE~)WLCI>
e. Polietileaos
Alathon-Aeroflex quc se usa para fkbricar, bolsas, láminas, botellas, gavems
de hielo, cacerolas, etc. Tarnbidn se usa para tuberías de agua y otros quimicos.
Ciertos solventes lo agrietan.
f. Poliestimnos.
S~ron-Lustrex que se usd para cajas de baterías, meditiores de flujo,
gabinetes de radio, equipos de refigeración, etc. Poseen biiena resistencia
química pero son muy fiágiles para propósitos estructurales. Es resistente al
ácido fluorhídrico.
g. Clomro de polivinilo (PCV).
Es un material rígido, pero se ablanda con adiciones de acetato de polivinilo
y plastificantes para variar sus propiedades mecánicas. Se rsa en tuberíz.~,
conexiones, ductos, ventiladores, rccipientes y revestimientos.
h. Vinilos.
Tygnn-Vinytite-Pliofex-Snran: La mayoria dc eUos son copoiímeros de
cloruro de vinilo y del acetato de d o . Se usan en tuberías pequeñas y grandes,
para envolturas, losas para el piso, fibra, impcrmeables, mangueras, aislamiento,
etc.
Todos estos materiales termoplásticos se pueden unir por seiiado al calor,
por hsión y por adhesivos.
Termoestables: Estos se endurecen por la acción del calor y retienen su dureza al
enfriarse.
a. Epóxicos.
Epon-Durcon-Araldite: Representan la niejor combinación de resistcn1:ia
mecánica y resistencia a la corrosión. Se puedcn fundir, exl:mir en lárnin.sis,
adhesivos, revestimientos. Se usan como fregaderos, bancos, tiiberías. valvulas,
bombas, circuitos impresos, recipientcs, etc.
36 (?APITULO 2. MARCO ' ~ E ~ R I C O
b. Fcnóiicos.
Bakelite-Durex-Resmox: Son los plásticos más conocidos y de los primeros
que se fabricaron. Están hechos dc formaldehido de fenol. Se usan en gabinetes
de radio, teléfonos, bombas, válvulas, platos y revestimientos,
c. PoliCster.
Mylar-Dacron-mal-Yibrin: Son usados en la industria espacial en lus
satélites (Echo), como espejos. Otro uso es como material base para la fibra {le
vidrio, que es el malerial de refuerzo a la resina.
d. Ureas.
Lnusite-tleetlet-Avisco: IIechos de formaldehido de urea. Sii resistencia a la
corrosiiin es pobre. Se usan cn utensilios de cocina gabinetes de radio,
adhesivos, cierres, etc.
e. Siliconas.
Tienen buena resistencia al calor (288 "C) y sus propiedades mecánicas
cambian muy poco con la temperatura. Difieren de Ia mayoría de los plástic:as
en que tienen un ingrediente inorgánico (silicio). Se usan como moldeado,
resinas hmhadas, aislantes para motores eléctricos y equipos electrónicos. Su
resistencia por los químicos no es relevante.
f. Plásticos refonados.
Esos materiales son resinas termoestabIes, llenadas por telas, fibra, esteras,
papel tejido de fábrica o fibras dc vidrio. La principal ventaja es que la
resistencia a la tensión puede ser aumentada hasta 50,000 Ippl:. Esto aumenta
considerablemente su relación resistenciafpeso. Sus usos incluyen tanqur:~,
tuberías, ductos, revestinientos de fondos de pisos, iáminas, botes, partes de
proyectiles y satélites.
Revestimientos cerámicas:
Son compuestos de elementos metálicos y no metálicos, sor1 muy resistenies
a altas temperaturas (mejor resistencia a la abrasión-corrosión-erosihn, que los
metales), mejores propiedades aislantes téritiicas pero muy iimitrldos por su nkta
&agilidad, débiles a esfuerzos de tensión y pocos resistentes a1 choque tdrmico,
son más duros que los metales, pero son quebradizos, porosos y a veces liencn
baja resistencia de ligado y su porosidad reduce la duración de la
empaquetadura. La adición de partículas duras como carburo de lungsteno en hs
aleaciones de níquel o cobalto que son menos duras, aumentan la duración del
material a expensas de menor duración de la empaquetadura.
Carb6a / grafito:
~ n i c o s materiales no metálicos que son buenos conductores del calor y de la
electricidad. Excelente resistencia a los choques tcrrnicos e hmes en muchos
medio S químicos. Son meciuiiciunent e débiles y fihgiles. Resisti:n temperaturas
muy altas (2.204 "C a 2.760 "C, si se les protege de la oxidación).
Porcelanas :
Excelente resistencia química, inertes, pero fiagiles. LTtilizados conío
material de reileno en torres de proceso, en bquiüas atomizadoras, cte.
Materiales C o m p u ~ t o s (wComr>osite Materials"):
Se mezclan filamentos cristalinos, dos&cados y bien distribuidos
('whiskers''), como elementos de refuerzo dentro de aleaciones metálicas. 13. Aleación de columbio reforzada alcanza una resistencia mecánica cle 150.000 Ipjic.
También se utilizan fibras de Z a a . Estos materiales tienen rnuclla aplicacidn en
naves espaciales
Aleaciones a partir de meta luea de los pokas P M :
Es im proceso para producir piezas metdicils, mezclando polvos metálici~s,
compact~dolos baja alta presión en frío en la forma deseada y lucgo
sinterizándolos o calentándolos en una atmósfera contmlada para lograr un enhce
de las partículas, con propiedades especificas. Las piezas son d.e alta calidad y
precisión diíricnsional, utilizadas en muchas industrias. Prácticamente todas las
aleaciones comerciales conocidas se pueden fabricar con este proceso.
38 CAPITULO 2. MARCO T E ~ R I c o
Materiales Medblicos
Acemrr al carbono:
Es el inaterial m;is universalmente utilizado, por su bajo costo, alta
resistencia mecánica y buena resistencia a la corrosión en general.
EL % de carbono tiene poco efecto sobre su resistencia a la c orrosibn no a.sí
su dureza, resistencia meeinica y tratamiento térmieo.
Adiciones pequeñas de otros elementos como: Cr, Ni, Mo, Cu, Si, V, etc,
(hasta 2% máximo) le proporcionaran mayor resistencia a la corrosión atmosf6rii:a
que los corrientes, Se les denomina aceros de baja aleación ("low-allciy-steels").
Cobre Y sus Aleaciones:
El cobre tiene la propiedad que combina su alta resistencia a la corrosibn con
muy alta conductividad térmica y cléc trica, fombilidad, maquinabilida.d,
resistencia mecánica (aleado).
Tiene buena resistencia a 10s ambientes rurales, maruios, urbanos e
industriales.
Las aleaciones de cobre son resistentes a l a soluciimes neutras o
ligeramente alcaünas, con excepción de aquellas que contienen amoniaco, las cuales
son muy corrosivas y produccn ataques por esfuerzos ("stress-cracking"), o ataque
químico rápido.
En ambientes reductores extremos y en aItm temperaturas (300 a 400 "C), las
aleaciones de cobre son a menudo superiores a los aceros inoxidables.
Las aleaciones de cobre comerciales mas irnporkntes se pueden clasifii;ar
como siguen:
f. Latones-aleaciones de cobre y zinc.
a. Latones a&-aleaciones que contienen hasta 3 6 % de zinc.
i. Latones amarillos-alfa-20 a 36% de zinc.
ii. Latones rojos-5 a 20% de zinc.
39 CAP~TULO 2. MARCO T E ~ R I c O
b. Latones alfa + beta-54 a 62% de cobre.
11. Bronces hasda 12% de elerncn[os de aleación.
a. Bronces al estaflo
b. Bronces al silicio
c. Bronces a1 aluminio
d. Bronces al berilio
111. Cupronfqzreles-aleuciunes de cobre y níquel
/Y Platas niquel-aleaciones de cobre, níquel y zinc
Bronces en Genemk
El t é d o bronce se apíicó originalmente a las aleaciones cobrc-estaño; sin
embargo, ahora el termino se emplea para designar cualquier aleacitin de cobre, con
excepción de las de cobre-zinc, que contienen hasta aproximadamente 12% clel
elcrnento principal de aleación, como nombre, el bronce lleva la idea dc una
aleación de mayor clase que el latón.
Bronce al estuRo: Estos generalmente se refieren a broncc:~ al fbsforo, ya
que este siempre se halla presente como un desoxidador al fundir. El rango usual de
contenido de fisforo está entre 0,01 y 0,5% y e1 de estaño entre 1 y 11 %.
Los bronces al fósforo se caracterizan por tenacidad, alta resistencia a la
corrosión, bajo coeficiente de frícci6n y libertad de presencia de fistiras por esfucrm
de corrosión. Se utilizan ampliamente para diafiagmas, fuelles, arandelas de
sujeción, seguros, bujes, discos de embrague y resortes.
Algunas veces, el zinc se emplea para sustituir parte d.el cstaño, cuyo
resultado es una mejoría en las propiedades dc las piezas fundidas ,y en la tenacid-ad
con poco efecto sobre la resistencia al desgaste.
Generalmente se a W e plomo al brunce y al estaño a fin de mejorar la
maquinabilidad y la resistencia al desgaste. El bronce al estaño al alto plomo puede
4 O CXPfTULO 2. MARCO TEOR~CO
contener 25% de pbmo. Las aleaciones que contienen plomo se utilizan para bujm
y cojinetes sujetos a catgas moderadas o ligeras.
B ~ o ~ c e s al sificio: Los bronces al silicio son los m8s fuertes de I r i s
aleaciones al cobre endurecibles por trabajado. Tienen propiedades mecánicris
cotnparables a Las de aceros al medio carbón y resistencia a la corrotiión comparable
al del cobre.
Se utilizan para tanques, recipientes de presión, constni~rción marina y
conductos hidráulicos sujetos a presidn.
Brmcm al aluminio: La mayoria de los bronces al aluminio comerciales
contienen entrc 4 y 11% de aluminio. Aquellas aleaciones que contienen hasta 7.5%
de aluminio suelen ser aleaciones unifhicas, en tanto que las que poseen entre 7,5 y
11% de aluminio son aleaciones bifasicas. Otros elementos como el hierro, el riiqiiel
el manganeso y cl silicio, frecuentemente se W e n a los bronces al aluminio, El
hierro (0,5 a 5%) incrementa la resistencia a la dureza y r e h a el grano; el níqiiel
(hasta 5%) tiene la mstquinabdidad; el manganeso disminuye la formación de
defectos en las piezas fundidas al combinarse con gases y tarnbidn mejora ia
resistencia.
Los bronces a + p al alur-o son interesantes porque :ie pueden tratar
témicamente a fin de obtener estruc~uras se~riejantes a aquellas que imy en el acerc,.
Los bronces at aluminio tratados térrnicarnente se utilizan para engranes, ejes
matrices, aletas, piezas de bombas, cojinetes, bujes, henamientg que no formen
chispas y dados para estiramiento y formado.
Bronce al berilio: Las propiedades tnecánicas óptimas se obtienen en imna
alencion que contiene aproximadamente 2% de berilio. Un cicki de tratamiento
térmico típico para esta aleación es: recocido de solución a 1.450 "F, temple cn
agua, trabajado en fiio y, íidmente, envejecido a 600°F.
Los bronces al berilio se utili7an para piezas que necesitan una combinación
de excelente formabilidad cn la condición suave con aha resisteiicia de cedencia,
mediana resistencia a La fatiga y resistencia a ia fluencia en Iíi condición de
endurecido(muchos resortes); piezas que requieren resistencia a la corrosión, ali:a
resistencia y reiativaiiiente alta conductividad eléctrica (diafiagmas, puentes cle
contacto, instrumentos quirúrgicos, pernos y tornillos); piezas duras qiie !;e
dcsgastman bastante contra acero endurecido ( dispositivos empleados en los
mecanismos de encendido, troqucles, herramientas que no provoquen chispas).
2.5.1.- Consideraciones en los materiales sobre la rcsístencia a la
corrosión.
La resistencia a la corrosión de los materiales debe ser analizada y definida,
bajo el concepto y a la lu de otra? ciencias auxiliares para ia dc:terminación del
mecanismo de reaccihn más probable (ver figura 9).
Figura 9. Cieiicias auxiliares paca la dcterrninación del mecanismo de reacciiin mis probable.
Temodimimica: Los estudios y cálculos indican la direccibn espontánea de
una reacción. En corrosión, los cálculos pueden determinar si ella es teóricarneilte
posible.
Metalurgia: Los factores de tipo metalúrgico tienen una influencia
pronunciada sobre la resistencia a la corrosión. Así, por ejemplo, la cstnrctiira
metálica puede ser controlada Cpor un tratamiento térmico), para redueir el ataque
por corrosión. Habria que incluir también polimeros y materiales cerámicas, 10s
cuales sufien también Los ataques del medio ambiente ~orrosivo.
Fbico-Q~imica: Ayuda para estudiar los mecanismos de las reacciozies [le
~orrosiún, la condición superficia1 de los metales y otras propiedades básicas.
Electrouuímiea: El mecanismo de corrosión de los metales 1:s dc naturalem
electroquímica. Esto quiere decir que una vez que el mctal esta en contacto y 12s
atacado por el ambiente corrosivo, los átomos del metal se disuehlen en forma (le
iones cargados de electricidad, originhdose una corriente ekictrica, con h
consiguientes pérdidas de peso o desgaste del metal.
2.7.- Factores Físico-quimicos que influyen en la Corrosióm del Acero i:n
Medios Acuosos.
Factores Químicas
Oxí&enoDisiaelfo:
Cuando el agua está saturada con oxígeno la velocidad de corrosión es inicialrnerite
alta: después disminuye a medida que se f b m una película de óxido de hierro, que actúa
corno barrera para la difiisión de oxígeno. La disminución de la velocidad de corrosión se
debe a la pasivucidn del hierro producido por el oxígeno, ya que, con prssiones parciales
nlas elevadas llega más el oxigeno a la superficie del metal que el que puede ser reducido
por la reacción de corrosión, por lo que el exceso de oxígeno forma una película pasiva,
mediante la oxidacidn de la película de óxido ftrroso a otro óxido que posee mayor valor
protector como barrera de difüfiión ó el exceso de oxígeno disponible en quzmisorbido
sobre la superficie de hierro formando una película pasiva.
DIóxido de Carbono:
El dióxido de carbono al disolverse en el agua f o m ácido carbóriico, provocarido
un descenso en el pH y aumentando su corrosividad.
Las reacciones que rigen este proceso son:
COZ + H20 + HzC03
Surfuro de Hidrdgeno:
EI sulfuro de hidrógeno es un gas &cid0 por lo que baja el pH del medio,
incrcmcntnndo la corrosidn. El gus disuelto ataca el acero lentamente, afin cuando el acero
está protegido con una capa de sulfüro de hierro, sin embargo la pelícuh del suííko clc
hierro solamente es temporal, porque el hidrógeno comienza a hacerse permeable y la
velocidad de corrosión aumenta con el tiempo produciendo elevadas perdida; del metd.
Sales D~ueltas:
En el agua destilada de baja conductividad, los ánodos y los cátodos se locali7iui
relativamente prbximos entre si, en consecuencia los iones OH- que se forman en los
cátodos de acuerdo a la ecuacibn:
Estos iones están próximos a los iones ~ e * que se forman en los ár~odos contigucis,
lo que produce una pelíeuh de Fe(OH)2 adyacente y adLiererite a la superfil~ic de mctd que
proporciona una eficaz barrera pusivadoru.
En las soluciones de NaCl la conductividad es mayor, por lo que los ánodos y
cAtodos pueden funcionar mucho mBs alejados entre sí, el Fe(OEQ2 que se forma se
encuentra lejos del ánodo como del cátodo y no proporciona una capa prcltectora sobre la
superficie del metal, de aquí quc el hierro y el acero se corroan con mayor rapidez en NaCl
diluido.
Las aguas contienen sates disueltas de Ca y Mg en diferentes concentraciolies
dependiendo de su origen, estas sales pueden precipitar en forma de una delgada pcííc-uía
que inhik el proceso de corrosión, la fo~macibn de dsta película depende además de h
acidez o la alcalinidad total, del pH y de la concentración de los sólidos disueltos en el
agua-
- Efecto de hs Bacters'us Ariaeróbicas:
En medio de bajo o casi nulo contenido de oxígeno disuclto y iin pH 5,5 - 8,5
pueden haber altas velocidades de corrosibn, dehido ri la presencia de bacterias sufi.to.-
reductoras, las cuales reducen con facilidad los sulfatos krgánicos a sulfuros en presenci.a
de una superficie rndhlica, es probable que este suministre el hidrógeno que en
circunstancias nonnales es absorbido por la superficie del metal y que las bacterias utilizan
para la reducción del sulfato.
- Efecto del pH:
Para valores de pH comprendidos entre 4 a LO, la velocidad cle corrosión c:s
indepcndiente del pH y solo depende de la veiocidad con que se difwide el cixigeno a travrSs
de la capa de óxido ferroso (Feoz) hidratado de pH = 93 . Cuando el pH es menor de 4, La
película de oxígeno se disuelve y el pH de la superiicie dcsciende, quedando el metal con
mayor contacto directo con cl medio acuoso, aumentando la velocidad de corrosión conio
resuitado de1 desprendiniiento de hidrógeno. Por encima de pii - 10, aumenta la
alcalinidad del medio, elevándose el pH de la superficie del metal, oxidándose In película
de óxido ferroso a Feoz*, por lo que la velocidad dc corrosión disminuye.
o Efecto de los Sólidos Suspendidos:
Los sblidos suspendidos en un medio acuoso inerementan la velocidxd dc corrosión.
Si el agua thye a altas velocidades los sólidos presentan acciones erosivas en la superficie
del metal impidiendo la formación de peiículas o compuestos pasivadores. A bajas
velocidades los sblidos pueden precipitar en zonas donde existen condiciones (le
estancamiento produciendo celdas de concentraciones.
Factores Fisicos
Temperatura:
Cuando el proceso de corrosibn está regulado por la dítusión de oxígeno, su
velocidad para una concentración dada de oxígeno se duplica, aproximadrlmente por calda
30 "C que aumenta la temperatura. Para un sistema abierto la velocidad de eorrosiijn
desciende cuando alcanza los 80 "C, esto se debe a que la sotubilidad del oxígeno en el
agua decrece. En un sistema cerrado el oxígeno no puede escaparse y la velocidad de
corrosión aumenta continuamente con la temperatura hasta que se agote el oxígeno en el
proceso de corrosión. Si la corrosión tiene lugar con desprendimiento de hidrógeno, el
aumento de la velocidad de corrosión es más dcl doble por cada 30 "C que se eleve la
temperatura.
Efedo de la Velocidad.
Velocidades del medio acuoso lo suficientemente elevadas puede llevar a la
superficie el suficiente oxígeno necesario para producir la pasividad parcial y disminuir la
velocidad de corrosión. Si se inerernenta la velocidad del inedio más todavía, la erosidn
mecánica de las partículas presentes en el medio hacen aumentar la velocidad de corrosiói~
esto depende también de la geometría y rugosidad del material expuesto.
En presencia de una elevada concentraci6n de C11-, tal como el agua de mar, no :;e
consigue la pasividad a ninguna velocidad del medio y la velocidad de coirosión aumenta
cuando se aumcnta la velocidad del medio.
0 Efecto Metalúrgico:
Cuando un metal se solidifica, los átomos están distribuidos al azar en el líquido y
se reagrupan en un retículo cristalino particular del metal.
Este ordenaniiento conuenza originalmente en diferentes puntos del líquido, al h e
formando estos grupos de cristales y encontrjndose, se crean desequilibrios entre sus
fronteras y áreas particulares que se llaman límites de granos, por lo que son atacados m,b
rápidamente que el resto de la superíicie cuando se exponen a un medio corrosivo.
2.8.- El Mantenimiento.
Se conoce por mantenimiento al conjunto de acciones que se aplicím a los equips
con el objeto de detectar, corregir y prever condiciones desfavorables en su funeionaniento
(hlias), asegurando de esta manera que la calidad del servicio permanezca dentro de 13s
iímites estableeidos.
El mantenimiento se genera de la necesidad obvia que tiene un sistema productk~o
de tener a sus equipos operando la mayor cantidad de tiempo posible, bajo condiciones
recomendadas y que a! rnomcnto de una falh, puedan entrar nuevamentl: en servicio de
manera rápida y económica.
Cada cquipo puede ser considerado como un ser vivo, que tiene fecha cte
nacimiento (instalación) y un período de ''vida útil", que se extiende en mayor o menor
medida de acuerdo al nivel de cuidados al cual esté sometido. Una constíuite vigilancia cle
su vida útil (operación normal), controlando su envejecimiento (desgaste) eri forma rigurosa
y organizada mejora su uso.
Sin embígo, e x pernunente nivel de cuidados resulta comíinmente muy dificil y
costoso para cnalquier eniprcsa. La dificultad de llevar a cabu el mantenuniento se delx:
principalrncnte a ias siguientes causas:
Empresas con muchos equipos en operación conbinua.
Los equipos son grandes y complejos.
e Las uperaciones se encueníran distantes de los lugares de reubusíecimierito de
partes y repuestos.
Muchus operaciones se efectúan en un ambiente di_licil de trabajo o d~_I;ciI acceso.
Carencia de una infravsimctura de servicios locales.
e DiJicultud de disponer de personal enpenado, con ciertas hcrbiiidades técnicas
A pesar de la existencia de estas dificuItadcs para ejecuta la función de
mantenimiento, cada empresa debe resolverlos para lograr sus objetivos operacionales y
económicos, Para ello, cs necesario darle a la fiinci6n de mantenbniento la importancia y la
catcgorh que se merece, ya que es una actividad vital a la que la Gerencia debe prestar
mayor prioridad.
2.8.1.- Tipos de Mantenimiento.
Dentro de las prkc ticas actuales de mantenimiento existen: Mantenimierito
Preventivo, Predictivo, Correctivo y Proactivo.
Mafttehimien to Preventivo:
La meta del mantenimiento preventivo ( h a d o en intervalos) es proveer el
control de la planificación de las actividades, es el mantenimiento que está niás
ampliamente implementado, se realiza de n~anera sisterdtica, a fin de conservar a
un equipo cn condiciones de operacidn satisfactoria, a través de actividades de
inspección, ubicación de defecto S y prevención de fallas inc jpicntes.
47 CAPITULO 2. MARCO T K ~ R I L I O -
S
El mantenimiento preventivo comprende planes y progrrunas a fin de
dctcctar en el equipo, cualquier condición que pudiese afectar el sen icio del mismo,
Estos planes conternplaii la observaciíin periódica del equipo para girantizar que S e
encuentre operando dentro de las especificaciones recomendadas poi- el fabricante y
para lociilim posibles failas, También se incluyen inspccciont:~ sistemáticas,
limpicza, ajustes, lubricacibn y sustitución de partes.
Mariten imiento Predictivo:
El mantenimiento predictivo (basado en la condición, no en fiinción del
tiempo), permite asignar los recursos del mantenimiento (humailos, materiales,
financieros), basáiidose en las necesidades conocidas de fonna temprana,
provenientes dcl monitoreo de la condición. Es e! proceso de medir periddicamente
e interpretar la Ídormacibn y las ~aracteristicas que mejor indican la condición (le
las miquinas. La meta del manlenimiento prcdictivo es el eliminar las paradas
imprevistas aplicando tecnologías avmadas para conocer el comportamiento de las
máquinas, se basa entonces en análisis fisico como medición de vibracionr:~,
pruebas de eficiencias, ultrasonido y espectrografia de lubricacihn y el análir;is
estadístico, como el uso de los parhetros de mantenimiento y técnicas l e
confiabilidad y así repararlas cuando realmente lo requieran. Es mucho más
ambicioso que el mantenimiento preventivo y puede ser considerado como una
modalidad muy avanzada de este.
El mantenimieiito predictivo busca la reparación del equipo en el umbral de
la falla, bajo condiciones programadas para así minimizar los costos del mismo.
El mantenimierito predictivo se subdivide en: mantenimiento predictivo
parcial y total.
e Mantenimierito Predictivu Parcial:
Es una combinación del mantenimiento anaiítico predictivo es decir se
establecen ciclos de mantenirnient o analítico en forrna estadística, 'con el predict- vo
se determina la cantidad del servicio y/o reparaciones, las fiillas difíciles dc
diagnosticar por métodos tradicionales, la posibilidad de alargar los períodos entre
-
servicios de manienimicnto d í t i c o y los ciclos de mantenimiento analítico en base
a estadísticas y realidades.
Mari tenimiento Predictivo Total:
No depende de los ciclos preestablecido s estadísticamente para efectuar si
mantenimiento, se rcali7a cuando realmente el equipo lo requiera en fomia
programada/plmXcada en funcibn de las tendencias de los signos vitales del
equipo.
Mai~tenimiento Correctivo:
Es el tipo de mantenimiento que se efectúa finiramente en el momento i:n
que ocurre una falla en dicho equipo, las cuales se producen por defectos rio
detectados en inspecciones periódicas, posibles errores, negligencia, fdta tle
entrenamiento del personal, y en muy pocos casos por falas instantáneas o
imprevistas. Este tipo de mantenimiento no es programado y aparece en la industria
con una alla frecuencia, como consecuencia de la ausencia de un sistema de control
del equipo y de sistemas de mlenimiento preventivo y predictivo.
En cstc sentido también se le conoce como wauntrnirnien!ti correctivo por
emergencia y es él más costoso, generado no solamente por los costos tangibles
propios de la actividad de mantenimiento, sino también por aqiiellos costos de
penalización por pdrdida de producción.
e Mcrnterrimiento Proactivo.
Este tipo de mantenimiento esti basado en la mejora contini ia se carncterjui
por l o g x el máximo provecho de los reciusos que brindan los componentes de ias
máquinas a través de la aplicacibn de las tecnologias avanzadas dt: investigacióri y
corrección.
2.8.2.-Ventajas de implementar un Programa de I)Zantenimiemito
Y redict ivo.
Un programa de mantenimiento predictivo debidamente planificado y bien
organizado trae consigo muchos beneficios, entre los que se pueden detectar los
siguientes:
Se logra reparar u los equipos en el umbral de lu .falkr operando la mnyor
canlidad de íiempo posible.
Mainziza los beneficios obtenidos por lo continuidad operacional de Ios
equipos.
Los equipos se consenwn en Óptimas coniiiciones.
Se obtienen coslos rotules mínimos de mantenimiento.
Incremento de la vida útil de los equipos
e Permiíe tener un control de las respuestas, insumos y recursos que van a
utilizarse
Se pirede tener una programacicín y control de las herramientas e instrumentos,
actividades y trabajos incluyendo posibles operaciones y reempl(~zos.
Se generu auiomúticnntente mucha informacicín que es de gran utilidadpara el
progresivo mejorunziento y optimiza~-i6n del mismo
2.8.3.- Requisitos para la Elaboración de un Programa [le
Mantenimiento Predictivo.
La efec-tividad y el alcance de un buen programa de mantenimiento
predictivo quedan determinados por el corrccto desarroiio de cada uno de 11s
pa~os neccstos para su elaboración, Por lo tanto se debe seguir el siguiente
procedimiento :
Ident13car el equipo a ser mantenido: No se puede realizar ningUn tipo de
mantenimiento a un equipo si no se le conoce previaniente: con todos sus
detalles referentes a identificación, ubicación y parámetros operacionales. Por
lo tanto, el primer paso para la elaboración de un programa di: mantenimiento
consiste en una identificación completa de los equipos de cada planta. E5to
permite conocer sus características, fabricantes o distribiiidor c incluso
clasiñcarlos de acuerdo a diversos criterios. Para eilo se debe:
- Elaborar una lista contentiva de los equipos de la planta.
- Identificar cada equipo, su murco o fabricante, modelo y serial.
CAP~TULO 2. MARCO TEORICD - -S
- Asignar un chda'go u wicmeracicín a cada equipo.
- Recopilar literatura técnica y catálogos de los.fubricarrtes.
- Obte~er una lista o plano de partes y componentes del equiuo.
- CIaszpc-ar al ey uipo según su ubicación, jvnción, criticidad '/,, czsaiquit~r
otro criterio que desee Ia Gerencia
- DeJnir el ntantenirnienro u ser realizado.
e Definir d trabajo que se va a realizar sobre d equipo: Para ello es necesario:
- Preparar una hoja o.formato de servicio del equipo.
- Elaborar una Iislu de las actividades y procedimienro de mantenimiento.
- Preparur unu guíu para la localización de averias y sus corre~pundient~?~
correctivos.
2.8.4.- Factoas que afectan los parámetros de mantenimiento.
Confia bilidad:
b Kcqiiisitos de rendimiento.
+ Licitaciones dc materiales del equipo.
O Discfio.
Restricciones presupuestarias.
Mantenibilidad:
+ Eficiencia de mano de obra.
@ Efectividad logística de materiales y repuestos.
s Diseño.
+ Restricciones presupuestarias.
Repuestos instalados (equipos en paralelo):
Q T,unaEo.
4 Complejidad operacional,
+ Discfío.
a Restricciones presupuestarias.
5 1 C:AP~TUILI 2. MARCO TEÓRICO
2.9.- Confia bilidad.
La confíabilidad se define como la probabilidad de que un componeiite o equipo no
ralle en servicio durantc un periodo determinado, cuando es operado cn condiciont:~
razonablemente uniformes de iemperatura, presión, velocidad, vibración, etc~. O también "la
probabilidad de que un componenie o equipo lieve a cabo su función adecuadamen1.e
durante un período de tiempo, bajo condiciones operncionales dadas ".
2.9.1.- Estudio dc Ia confiabiüdad.
El estudio de la coníiabilidad es el. estiidjo estadístico di: las fallas con
respecto al tiempo. Existen 3 parámetros básicos para la cuantificación de la
confiabilidad de un componente o equipo:
El Tiempo Promedio entre Falla, TPEF.
La Probubilidadde Supervivencia, Ps(t).
LLJ Rata de Falla, r(t).
o El tiempo ptvmedio entre falla ( T ' : nos identitíca el intervalo ,de
t icmpo mis probable entre un arranque y la aparición de una falla. Mientr as
mayor el TPEF m;dyor es la confiabilidad del componente o equipo.
Probabilidad ríe supervivencia Ps(l): como quiera que si e1 cornponenki o
equipo no Iia fallado es por que esta operando adwuadamente, la
probabilidad dc supervivencia de Ps(t) es igual al cotriplernento dc la
probabilidad de faüa Pf(t), o sea:
Ps(t) = 1 - Pf(t) (2.9.2)
La rata de falla r(r)í la rata de falla también Uamad¿i "fiecuencia de
ocurrencia de faüas", se define para efkctos de confiabilidad como la
probabilidad casi inmediata de faUa de un componente o equipo al llegar a
CAP~TULO 2. MARCO TEQRICO - S
3'' hora de operacibn. La me-ior medida de confiabilidad de un companent e
o equipu es la frecuencia de ocurrencia de falla o rata de f a b r(t).
Estadísticarnentc la rata de falla se d e h e como;
Donde:
Rt) = valor de la función de intensidad de fillas al tiempo t,; fiincidn de
probabilidad de falla.
Ps(t)= probabilidad de supervivencia al tiempo t.
La rata dc fallas, r(t) se expresa normalmente en fallas por hora (fph)
y se define para efecto de confiabilidad como la probabiliciad de falla casi
inmediata de uri coinponente o equipo a llegar a '2" fiara de operacibn.
2.9.2.- Periodo de vida de un equipo.
La vida útil de un equipo esta dividida en tres períodos separados, los cuales
se definen en función del comportamiento de la rata de h h s (ver ligura 10). Estos
son;
Tiempo
Figura 10: Curva caraclerística que representa los periodos de vida útil dc: un equipo.
5 3 CAP~TULO 2. MARCO T E ~ R I C O
- -
Período de arranque, caracterizado por una tendencia decreciente: de r(t). RFI)
El periodo de operacibn normal o de rata constante de Callas. RFC.
Elperíodo de desguste, caracterizado por una tendencia creciente de r(t). RFA.
La Fig. 10 muestra como varía la rata de falla a travhs de los tres períodc~s
antes mencionados.
Período de arranque: duranle el período de arranque ocurren fallíis
tempranas ocasionadas por componentes hera de especificxione:; o por errori:s
humanos; la ftecuencia de estas fallas tienden a disminuir a medida dc que los
componentes son reemphzados y los errores subsanados hasta que finalmente la
rata de fallas se estabiliza y el equipo entra en su período de operación normal.
Oprracihn normal: durante este período, las fallas sor1 causadas por
repentinas acumulaciones de esfuerzo por encima de la resistencia [[el diseño de LIS
componentes, ocurren totalmente al azar y son imposibles de predecir.
Periodo de desgasle: con el tiempo comienza a actuar otros factores tales
como fatiga, desgaste mecánico, corrosión y erosión cuya aparici6ri señala el inicio
de una tendencia creciente a la rata de fallas o, lo que es lo mismo, del desgaste clel
componente o equipo.
2.9.3,- Estudia de los mecanismos de falla en cadai uno de los
períodos de vida de un equipo.
* Penbdo de arranque: cl período de arranque aun cuando no ha sido descrito
rnatedticamente, es fátcil de identificar sin la ayuda de fonnulas y gr%ct?s,
adem6.s de que el problema de prevenciúii escapa normalmente de la
jurisdicción del departamento de mantenimiento (equipo nuevos).
Periodo de operacih normal: el mecanismo de la M a s diirante el período
de operación n o d se caracteriza usando la distribución ex~ionencial:
5 1 CAP~TULO 2. MARCO TEÓIUCX~
Donde:
e = 2,7183
r = coristante = I / TPEF.
t = intervalo de tiempo de análisis,
rxt = esperanza
Penúdo de de-sgustet el proceso de f d a por desgas1.e se descrikle
prcferiblcmcntc mediante la distribución norma 1, y a que se encuentia
extensivament e tabulada.
Conociendo cl TPEF y la desviación estándar (G) es posible obtener
mediante el uso de tabla la probabilidad de supervivencia y la rata de fak t:n
cualquier momento duranle la vida del componente o equipo.
23.4,- Diritribuciones probabilísticas de tiempo de fallas:
El análisis de confiabilidad esta sujeto a un modelo estadístico que
suministra unos parámetros relacionados con los datos. I ,os mod~;ios estadístics~s
rcpresent an la pro habilidad para cada dato de un cxperto dado y permite obtener la
distribuci6n de probabilidades. Las distribuciones más importantes para la
detenninación de la probabilidad que define la confiabilidad son:
La disrribucidn narmul
e La dism'busiún de Poisson
La distribución exponencial
* La distribución de WeibtslI.
Para ubicar el equipo en la zona donde se encuentra, si= utiliza el metodo de
la curva de la bañcra que generalmente se aplica a equipos mecánicos, eléctricos. y
a los seres humanos.
La Dirtribución M~rntal:
Describe las fallas crecientes durante el período de desgaste.
Ecuadones:
Función densidad:
55 CAPITULO t. MAREO TE(5WLKJ
Función de distribución:
Probabilidad de supervivencia:
Ps = 1 - Pf(t)
Rata de, fallas:
donde:
o = desviación estándar los valorares observados.
La rata de falla aumenta con el tiempo
o El coeficiente de variación es siempre menor que la unidad o sea o / 'I'PEF < 1
La curva de confiahilidad traza como una h e a reeta en el papel probabilísti~~o
normal.
e Extensivamente tabulada.
1,a distribución es RFA (desgaste).
r Inconveniente para cálculos analíticos.
La Distribucitjn de Puissun:
Está muy estrechamente relacionada can la distribución tixponencial y es
muy utili~ada cn el periodo de vida normai de un equipo o cornpopiente, Si las fallas
ocurren con una rata de fdIh constante, la distribución exponencial de la rata de
falla constanle, la distribución exponencial de la probabilidad dz que el equipo
5 6 CAP~TULO 2. MARCO TEORICO
- - -
sobreviva el intervalo (0,t) sin ninguna falla; mientras que la distribut:ión de Poissoii
da la probabilidad de que ocurra 1,2 o mas fallas en el intervalo.
Camcteristicas:
El promedio es igual a la esperanza rt.
e La varianza es igual al pron-iedio.
i El coeficiente de varianza es i g d a:
Q V = d / m = r t / r t = l / r t .
Para rt > 9, la distribución de poisson puede ser aproximada po r la distribucidln
normal.
La Distribución Erporie~ciral:
Descrik las fallas constantes que ncurren durante el periorlo de operaciiin
rioriiial.
CarncterrSlicas:
a El coeficiente de variacidn, CV,
CV - o / T P E F = 1
La probabilidad de sobrevivir el TPEF es 0,368,
La curva de confiabilidad trazada como una iínea recta ~:n papel senii-
logarít mico.
La Distribución de Weibull:
Ha sido usada para describir si~uaciones de arranque, ope~~ación normal, y
desgaste. En esta distribución:
ps(t) = e -(ltqY (2.9.10)
TPEF = x r(x) ( ~ 9 . 3 . ~ )
Donde:
q = parámetro de escala
k = parametro de forma
r hnción gama de x
- - -.
e La distribución es expnnencial para K = 1
Valores K> 1 represcnta mecanismos de fhilas por desgaste.
e Valores K<1 rcpresentan mecanismos de Mlas de arranque.
e Valores típicos utilizados para el parámetro de forma = K (ver talda 6).
Tabta 6: Valores típicos de K
Ap!icrrción:
e Modela mecanismos de falla en períodos de arranque, operacibn normal y
desgaste.
o Es la única distribución que modela situaciones de arranque.
Mecanismo de falla
Esfuerzo
2.9,5.- Políticas de Mantenimiento.
Una vez caracterizado cl mecanismo de fallas de un cornpon~nte o equipo, el
problema se reduce a la definiciún de la política de mantenimiento a aplicar
consistente cun los objetivos de minirnización de costos y nmximhción de
disponibilidad. Existen tres casos básicos o considerar:
2:5
3,5
- 0,5
Compunenres o equipos que.falian exponencialmenre
-- Corrosión --
Desgaste J
Paradas administratiVd
a CCComponentes o equipos que. fallan por desguste.
a Sistemas complejos.
Politicas pura componentes o equipos que fallun mpanencialmente:
En este caso, el comportamiento de fallas implica la existencia de una rata
de fallas r (t), constante.
En el caso de fallas cxponenciales, la política de mantenimierito ó p t b es la
de reemplazar cl componente o equipo solo cuando £alla.
Puli'ticasptzra componentes o eqrr@os que fallan por desgasre:
En el caso de fallas por desgaste, sin embargo, es necesario considerar #al
costo de m recmpho o reparación prematura con la probabilidad y costo de uria
a l a en servicio.
El primer paso consiste en identificar si se justifica, en iÜnci6n de costos, el
establecimiento de una política de niantenimiento programado. En 1:1 segundo caso
el comporlamiento norrnal de faiias implica la existencia de una edad característica
de fallas, TPEF, acompañada con dramático incremento de la rala ,de faUa desde el
mismo inicio del periodo de desgaste. La probabilidad de su supervivencia, Ps('t),
depende de la edad dcl componente o equipo y en consecuencia cxiste en principio
un beneficio en reemplazarlo o repararlo ai inicio del período de desgaste.
A cste cfecto debe usarse el siguiente criterio:
1 . Si olrPEF >l -- R no existe un itilervalo Óptimo para progimmr reparaci'5n
o reemplazo, o sea que td = m
2, Si u/TPEF <1 - R, existe un intervalo óptimo que debe ser c:alculado.
Donde:
cr = desviación estándar de los tiempos entre fahs
C, = Costo promedio dc reparar una falla en servicio
Cf = Costo promedio de una reparación o reemplazo programado C2Cf
td = Intervalo óptimo entre recipiente o reemplazos programados.
5 9 C~U'~-I'ULO 2. MARCO TE~RIC'O
Una vez establecida la existencia de un intervalo óptimo entre reparaciones o
reemplazos programados es necesario calcular dicho intervalo. Para funciones
continuas de densidad de faUas y considerando un periodo infinito de tiempo, la
fórmula general para obtener td es:
Donde:
t = td satisface la ccunción. td- intervalo óptimo entre reparacione:s.
La aplicación de esta fórmula requiere que el mecanisrrlo de hlla %:a
descrito matemáticamente.
2.9.6.- Calculo y prediccibn de la confiabilidad de componentes jf equipos.
1. Obtener la informacidn directamente del campo.
2. Aplicar la alternativa que mas convenga.
3. Ordenar la injirmación sobre tiempo entre purudus, en forn~a ascendente
(de menor a mayor).
4. Numerar los vulores observados de I en adelante (número dd? orden, n)
5. Calclrlar la probabilidad dejalla de la manera siguiente;
Donde:
n = nuriiero de orden de las ohscrvación.
N = número totales de observaciones.
6. Calcular la probu bilidud de supervivencia de la manera sigzrien fe:
Ps - 1 - Pf (2.9.1 6)
7. Con las tiempos de operación (TI?'F) y las Ps construir la recm de
coqfiabiliduií en las dish-1 buciones Expone~tciales. N m u l JJ We i bull.
2.9.7.- Clasificación dc la confiabilidad en instalaciones.
El estudio de la confiabilidad en instalaciones puede ser en:
4 Serie
Paralelu
Confiabilidud en instuluciunes en papalelo:
Teoría de kllas por el hilo paralelo: "cada componente es tratadc~ como un cab.te
de muchos hilos el cual no falla hasta que todos sus hilos se ronnpan. A medicta
que cada hilo se rompe sil carga pasa al resto de los hilos, finalmente todos se
rompcn".
e Ley del producto de confiabilidades en paralelo: "la desconfiabilidad en
paralelo, U(S), de un sistema compuesto por varios equipos Iiiricionalmente t:n
paralclo y confiabilidades expresadas en fracciones decimales, es el producto tle
la desconfiabilidad correspondienles a los equipos".
* La confiabilidad en paralelo, Rs, se caIcuta restando la descontiabilidad del
sistema, Us, de la iinidad.
~ t U s = 1
2.10.- Mantenibilidad.
Es la probabilidad de que un componente o equipo pueda ser ri:staurado a una
condición operacional satisfictoria dentro de un período de tiempo dado, cuando ?u
mantenimiento es realizadv de acuerdo a procedimientos preesiablecidos.
La rnantenibiiidad es, entonces, la función de eficiencia que mide la capacidad de un
componente o equipo de cambiar de un estado inoperante a un estado de operaciljn
satisfactoria.
6 1 CAP~TULO 2. MARCO TKORICO
2.10.1.- Factores principales.
La buena rnantenibilidad es una función de varios factores, los cuales se
pueden agrupar en operacionules y de diseno.
Operacíoira les:
Los hctores operacionales, generalmente se relacionan con el factor humano
encargado del equipo y de nmtenerlo, así también con lo asociado con el medio
ambiente. A estos factores pertcnccen equipos de levantamiento y nianejo, politicas
y normas de mantenimiento preventivo, disponibilidad de repuestos, espacio para
trabajar, destre~a o habilidad del personal, número de artesanos, sisiema de contrcll
de trabajo, calidad de la supervisión, comunicacioncs, técnicas usacla para corregir
las f a h y el soporte logística.
Otros factores que se incluyen son publicar eomo se efectúan Iris
reparaciones generales (overhaul) de los equipos y las modificaciones en la
planificación y programación del mantenimiento.
El tipo de entrenamiento y aptitud del personal, es uno de los fxtor1:s
importantes a tomar en cuenta. Personal sin entrenamiento, no sólo retarda la acci0n
de mienimiento, sino que a causa de su rusticidad o desconocimil:nto de1 equipo,
puede originar serias dificultades en el sistema.
Los programas de entrenamiento deben estudiar los tiernpas, herramknt>is,
manuales, data y equipos de ensayos requeridos, así como los métod os de identificar
la faüa y diagnosticar los problemas.
La experiencia ganada y recogida del análisis de la data, es iitil en mejorar la
futura nmtenibilidad.
Un análisis de los factores mencionados debería ser posible para efectiw
algunas predicciones sobre mantcnibilidad. Pero la mayoría de los fhctores son
intangiblcs e iniposibles de fijar su importancia en términos numéricos con
suficiente grado de confianza. Pur e.jemplo es dificil objetiva y cwtitativame~ite
evaluar Los efectos de la experiencia y entrenamicnto del personal de mantcnirnierito
6 2 ~ ~ ~ i ' l l r ~ m 2. MARCO 'IE~RICO
- - - - . .
sobre la mantenibilidad, a rnelios que se haga por cnmyo y error, o por medio del
análisis de datos.
Para obtencr mejores resultados con los k to res mr:ncionados, la
mantenibilidad debe ser diseriada durante la fase de cspccificaciones y seleccibn de
equipos.
Disefiu:
Las consideraciones que durante la fase de diseño se Jlagan sobre la
distribución fisica y accesibilidad del equipo, niodulación e intercambiabilidad y
reemptazabilidad, n o m ~ c i ó n y iiiveles iniciales de repuesios, tiene uria
influencia significativa. no sólo sobre cl nivel mismo de la mantenibilidad dlrl
sistema, sino también sobre el potencial de mejoramiento de dicha mantenibiidad.
Accesibilidad: La accesibilidad significa que el dise~hdor di:be hacer serio S
esfirerzos para que partes y componentes dc equipos sean rca1rneni.e accesibles sin
necesidad de remover partes adyacentcs.
lntercambiabilidad v reem~lazabilidad: Una parte puede ser intercarnbiak~le
y no neccsariwnte reemplazable, esto es particulamcnte cicrto en el caso de los
emarnblajcs mecánicos fabricados con un mismo dibujo, lo 1:ual puede ser
intercambiable por si mismo, pero no reemplamblc a causa de una colisión ,le
tolerancias de partes adyacentcs,
NomaIizaciórr v modulacidvr: Se deben hacer esfberzos en la etapa de
discño para un8car los equipos cvmponentes de un sistcma y normalizar sus paries
de tal forma que puedan ser enchufkbles o modulares, es decir, que sean Gciles de
remover y reemplazar sin mucho trabajo en caso de falla. Tal método influye en cl
mejoramiento dc la rnantenibilidad, ya que en el caso de la falla, el componerite
modular pucde ser reemplazado inrnedialarnente y la reparaciiin de h unidad
defectuosa será diferida a un período posterior.
Nivel inicial dp repuestos: La experiencia del fabricante del equipo en
cuestión, cs una buena indicación de cuhl es eI nivel inicial mínimo en repuesto:;,
que se debe adquirir para reducir el tiempo de repwdción y mejorar la
mantenibiiidad.
Es conveniente aclarar que a medida que se tienen equipoij ya adquiridcls
anticipadamente, este nivel lo da la historia de falla del mismo.
2.10.2.- Parámetros básicos de la mantenibilidad.
El t iemp promedio fuera de servicio, o comúnmente Ih iada media del
tiempo fuera de servicio (MTFS) es el parámetro básico de la mintenibilidad, 1:1
cual puede ser obtenido analíticamente o gráficamente, basándose en el númcro
total de horas fuera de servicio por causa de una falla, y el número de acciones cle
mantenimiento Uevado a cabo por conceptos dc fallas.
El tiempo Gera de servicio es el tiempo transcurrido desde cliie e1 cquipo i:s
desconectado hasta que es entregado de nucvo al grupo de operacjones, listo para
cumplir su hnción.
El tiempo fiiera de servicio puede ser constituido por el tiempo de:
1. Enfriamiento, o sea, el tiempo transcurrido dcsd~ que el equipo w desconecta~lo
y el instante en que las condiciones permitan que ,se le haga mantenimiento.
2. Localizacibn de la falla, es decir, el tiempo empleado eij idcnt$car o
localizarla.
3. Reparación, o seu, el fiempu empleado en arreglar lujalla.
4. Demora por matrriales. iis el tiempo gastado esperando por repuestos,
materiales generales, irabajos de taller y otros retrusos similare:;.
5. Administrativo, es decir, el tiempo gustudu en tnclas las uh*m actividades,
turnos no trabajados, Jines de semuna esperundo por permisos ci por razones (le
prioridad, etc.
6. Amnque. Después que todus los trabajadores de reparación han terminado y
no existen mis retrasos, es necesario preparar el eqílipo paSpa el urrunque,
realizar arranque del mismo y rntregu al grupo.
6 1 C A P I T I J I , ~ 2. MARCO 'TEORICO
m
2.10.3.- Método para asegurar la mantenibilidad óptima.
Existen varios métodos que se empkan para reducir el número de horas que
un equipo o sistema esté fuera de servicio. Es dacil hacer modificaciones en (:1
diseflo de los equipos y en el sistema de distribución de los mismos; despubs que
esto se ha decidido, solo queda hacer modificaciones operacionales, tales como
minimizar la espera de los materiales, así como tomar accionw de caractt:r
administrativo y planificador.
Se mencionan algunos métodos principales que pueden ut ibuse en tal cascb,
a las cuales pertenece:
E1 usu de lécnic~s moderrmsp~ru localizar o anticiparse a las fallas.
Aumentar lu rupidez para uterrder el mar~tenimiento co~recrivo y lus
ernerge ncias.
Proveer el apEazan~iento de las reparaciones de ulgunos componentes, por l?I
uso de unidades o partes intercanibiables o reemplazables en el ~ i t i o de trabajo.
La mayoría dc los instrumentos utilizados para localizar o anticiparse a las
fdas, son del tipo caiificativo que indica r á p i h e n l e si uri coniponente puede
operar o no, a p e w de que últimaniente se están utilizando instrumentos de tipo
cuantificativos, úliles para predecir f d a s en equipos reciprocantes y rotativos, la
cual forma parte del mantenimiento predictivo.
La aptitud del personal de mantenimiento puede mejorarse implementando
programas para estudiar los tiempos normalii-ados para realizar las labores cle
mantenimiento, herramientas a utilizar, manuales, equipos de ensayos requeridos,
normas para reconocer las fdas y diagnosticar los problemas, todo esto dentro cle
un plan de entrenaniicnto. En la practica, es conveniente hacer esfuerzos para
analizar la dala y la experiencia recogida, ya que es de gran utilidad para mejorar la
futura mantenibilidad.
Sin embargo, es necesario kner en consideración que existen límites corrio
por ejemplo, durante la Fase de diseño se encuentran norma1meni:e restricciones,
tanto en cl propio diseño como también de tipo presupuestario, qut: impide disefiar
toda la rnantenibilidad dcseada. En cambio, en la fase operacioi?al, quizás los
factores que más afectan de manera marcada el nivel de niaiitenibilidad sean la
eficiencia de la mano de obra de manteniniiento y la efectividad d4: la función de
niateriales, en cuanto a mantener unos niveles adecuados de piezas de repuesto.
2.10.4.- Cálculo y predicción de la mantenibilidad.
En la realización de las tareas de calculo y prediccibn s'c cfectuan íos
siguientes pasos;
1 . Ordenar la infornlrrcion sobre tiempos .fuero de servicio (i"FS) en orden
ascendente.
2. Numerar los valores obsen~ados de I en adelante (número de ora'en: n).
3. CalcttZar ln probabilidad de obtener un valor menor o igual que el observado,
utilizando la siguienle.fórmula:
Donde:
n = Número de orden de la observación.
N Nirmero total de observaciones.
m: En el cns'o de que dos obsrrvrrciories tengan e/ n~isnio valor, ei. necesario, pa1.a
efecms de representación gráfica, usm la media geométrica de los riúvreros de orden.
4. Trazar la curva de mantenibilidad del componente o equipo en papd
log-normal o papel Gumbel tipo 1 (TPEQ vs Po ZJ.
2.10.5.- Distribución probabilística usada para evaluar la miintenibilidad.
S Di&ribuciórz log-rzomol:
Los tiempos fuera de servicio esián descritos por la distribución tog-normal
(no sirnitrica). En la práctica ha sido demostrado que cuando la ley de "efecio
proporcional" determina el valor dc una variable estadística, entonces, la
distribución es log-normal.
-
La ecuación que expresa la distribución log-nomial. es la siguiente:
Donde:
t = Variable distribuida: TFS
tm = Mediana de t.
u = Desviaciiin típica de log t.
Debido a que la disuibuci6n log-normal no es sirnétricii, entonces, 1:1
promcdio, la mediana y el modo, no coinciden.
8 Distribución de Cumbel, tipo 1:
La ecuación que expresa csta distribución es la siguiente:
- p - * l ~ - m 1 '[I(T) = e (2.10.15)
donde:
T = Tiempo real que se empleara en la ejecución del próximo trabajo.
2.1 1.- Disponibilidad:
Es la probabilidad de que un equipo esté operando, o sea, disponilile para su usa,
durante un periodo de tiempo deteminado.
2.11.1.- Cálculo de la disponibilidad:
Se puede calcular a partir de los índices " r d n de servicio" y 'Yfactor ile
servicio". La r d i i de servicio también se puede calcular en Esase a la media
obtenida por la distribución de Weibuil y la media calculada cn la distribución ile
Gumbeil, las cuales definen a la manteniiilidad y la confiabilidad respectivamente.
La disponibilidad o razón de servicio de un equipo es la probabilidi~d
constante a lo largo de un período de fiempo, o sea, que no vari;i con el tiempo,
6 7 CAP~TULO 2. MARCO TEORZCO
como lo hace la coniiabilidad y la mantenibilidad. Es posible para la gerencia
aumentos necesarios de disponibilidad a travds de:
Aumento de los riernpos entre falla.
Reduccibn de los tiernpospor reparar.
Thcticas corn bina bles.
La razón de servicio se expresa:
Rs = TPEF
TPEF + TPPR
Donde:
TPEF = tiempo promedio entre fallas (CONFTARILIDAD).
TPPR = tiempo promedio para reparar (MANTENIBIIJIDAD).
2.1 1.2.- Características de la disponibíiidad o razbn de servicio.
La disponibilidad o razón de servicio es una probabilidad constante a lo
largo dc un periodo de tiempo, o sea, que no varia con el tiempo, corno lo hace la
confiabilidad y la mantenibilidad.
Es cuantitativa.
Se puede especificar como dato para el diseño.
Se puede variar los parámetros para conseguir distintos valores de R!$.
También se conoce conlo hctor de servicio:
F.S. = TIEMPO DE OPERACIÓN
TIEMPO TOTAL DISPONIBLE
Caracte&ticas del factor de servicio:
Es usualmente controlado para equipos muyores y críticos.
Las debilidades de este proceso en comparación con RS:
E;I 113 es medido después de los hechos
e El FS no esrd relucionado con las cansas que morivaron la purudu del
equipo.
4 El FS no esta nivela& u lo largo de un periodo, srrficienteme~ite largo.
2.11.3.- Tmportancia de la disponibilidad.
El concepto de la disponibilidad tiene mucha importancia en el cálculo de
los factores de electividad, al avaluar la influencia de la disponibilidad de un equipo
sobre la efectividad globai del sistema.
A través del estudio de los factores que influyen sobre la disponibilidad,
tiempo probable entre fdllas y el tiempo probable fuera de servicio (TPEF y TPFS)
es posible para la gerencia evaluar distintas alternativas de acción para lograr 1c.s
aumentos necesarios de disponibilidad a través de:
Aumentos de los tiempos entre fallas
Reducción de los tierrposfuera de servicio
A la vez que se establecen 1 s distintas alternativas de acción, m cuanto a lcis
factores técnicos se refiere, también se establece la influencia de ei;tas alternativas
sobre los costos. De esta manera es posible idcntificor la política óptima en fiincidn
de maximi7ación dc la disponibilidad y la minimización de los costos.
2.1 1.4.- Mejoramiento de la disponibilidad en la práctica.
La disponibilidad está iduenciada por la confiabilidad y la mantenibilidail,
es decir, al mejorar uno de los dos se esta mejorando la dislionibilidad. Sin
embargo, es convcnicnte subrayar que no existe una relación general que m e i e
esta situación.
Los estudios dc mcjorarniento de la confiabilidad requieren de un análisis
profundo y detallado de los materiales y repuestos empleados en la reparación de
los bienes y de las condiciones de operación de los equipos.
6'1 C ' i ~ i ~ l l t .O 2. MARCO TF,~RICO
La mayoría de las veces cs nccesario hncer inversiones significativas en el
mejoramiento de la confiabilidad.
Los estudios de mejoramiento de la mantenibilidad se dekn hacer en la hsi:
de diseño y cn la operatividad. En esta ultima, destacando los proci:dimientos qul:
tienen que ver con el aumento de la eficiencia de la mano de &ira (estudio dl:
m&todos) y la efectividad de la función de materiales, empleando los
procedimientos para iniciación y autorización, de trabajos, ~ilaniñcación :y
programación, optirnizacihn de nivclcs adecuados de repuestos, etc. Todo esto eil
busca de la reducción de los tiempos fbera de servicio de los equipos.
Las medidas tendientes a mcjorar la mantenibilidad requieren más
decisiones y acciones de tipo administrativo y organizativo que aquellas asu cbdas
con la confiabilidad.
Es este hecho el que hace que las soluciones en la practica m& inmediatas
para el mejoramiento dc la disponibilidad, sea de mejorar la mntenibilidad, ya qur
éste está más intluenciado por el factor humano que la codiabilidad.
3.1 .- Metodología
Para irnplementar los procediniientos dentro de los parámetros ade~uados para cl
buen funcionamiento de las bombas reciprocmtes de potencia, para manejo de agua dt:
formación o efluente, se recopiló la información suministrada por el 1,ahratorio di:
Corrosión de la Facultad de Ingeniería de L.U.Z., una vez determinada la composici~n de l
agua, se seleccionaron los irihibidores adccuados y los materiales que son apropiados paria
el rnianejo de ia misma, tomando en consideraci6n Ias adiciones de otros elementos qur
sean resistentes a la velocidad dc corrosión que presentan actualmente 10:s elementos de
máquina en contacto con dicho fluido.
Con la estadística suministrada sobre las faUas generadas en el sistcrna de bombeo
por personal encargado del mantenimiento, se evaluaron Ias condicione:; de trabajo de
dichas bombas y el impacto generado al ambiente por fugas del liquido derivadas de dichsls
failas, con lo cual se dan las recomendaciones para la implementación de un adccuado
mantenimiento predictivo.
3.2.- Descripción del proceso y características del Agua dLe
Forrnaeibn Campo - Mara.
El agua de formación o efluentes del Campo Mara es una niezcla de agua
proveniente de la segregación Mara liviano y Mara pesado.
La segregación Mara PeLwdo tiene una producción entrc 6.000 .% 7.000 barriles
h t o s por día de crudo (BBPD), con un contenido de agua de un 20%.
La segregacwn Mura Liviano, prcsenta una producci6n entre 4+000 ii 5.000 (BBPI)),
con un contenido de agua de un 50%.
La mezcla del agua de ambas segregaciones se almacena en el tanque # 5, el ciial
tiene una capacidad de ahcenamiento de 75.000 barriles, ubicado en la estacibn "A" de
Mara, el cual funciona como tanque de iavado, donde se separa el crudo del agua
(deshidratación), para aliment;u entrc 5.000 a 6.000 barriles de agua por día (BAPD) a t.na
cAP~T~!I ,C~ 3. METODOLOG~ APLICAD. \ ü
de las dos bmbas reciprocantes duplex (# PB-1 y # PB-Z), para ser inyectada en los pozos
DM-28 y DM-37. (ver figura 1 L y tabla 7).
CRUDO DE BESHIDRATACI~N BE MARA MARA LIVIANO
*rllll CRUDO
I _ I
Figura 11. Planta de deshidmcidn.
'I'obla 7. Proniedades de! asrud de íiurrriación. Analisis Físico-Ouhico achid
28.6W 00 PPM
kpreaí& deiroye&6h . , , ; , ,:, 1 300-600 PSI A Nota: El análisis fisimquirnico fue realizado por el laboratorio de
Corrosión de la Facuitad de Ingeniería de LUZ, k h a 2001
'* = Aniilisis efectuado en el sitio, donde se toirio la muestra de agua.
Como se aprecia en el cuadro cl d l i s i s mueslra la presencia cle los agente:;
corrosivos Sulfuro de Hidrógeno (H2S) y Di6xido de Carbono (COI) los cuales infiuyeii
para qiie el agua de inyección tenga un pH por debajo de 6, y ocurra en la bomba y línea;
un proceso de corrosión por pérdida de peso en la superúcie metálica causaiido deterioro
filtraci6n en las mismas y taponamiento en los pcizos inyectores por los productos
generados, principalmente compuestos de Sulfiro de Hicrro, Oxido, Cwhinatos, Materia
orgiinica etc. Esto fue demosirado mediante un análisis efectuado por el Laboratorio de
Corrosión dc L.U.Z. a los depósitos encontrados en La succión de Las bombas PB-l y PB-2.
Adicionalmente en el mismo adisis se deterrriinó la tendencia corrosiva rie esta agua, a
una temperatura inferior a 50 "C (122 "F), utkando el método de predicción de "Stiff (k
Davis, pero a temperatura superior es ligeramente incrustanle. El resultado le este métodri,
se ajusta al comportamiento actual del agua, ya que tanto en las bombas corno en las líneirs
de traiisferencias dc inyección a los pows ha ocurrido falla prematura por carrosihn.
3.3.- lnhibidores de Corrosibn.
Existen muchos tipos de inhibidores. La mayoría han sido desarrollados p r
experimentación empírica y muchos están patentados sin Conocerse sil composición exacta,
Resulta obvio, desde el punto de vista de la alta dirección de Ir1 corporacidn o
empresa, disponer de la mejor y mas actualizada tecnología en ingeniería dl: corrosiCln para
enfienta~ con éxito, su prevención, reducción de sus efectos y su control, a h de lograr uria
vida útil segura, productiva y confíable de las bmbas, úistalocioncs, ctc.
En el hbito nacional, no se ha realizado un estimado global dc tos coslos
ocasionados por la corrosihn en todo el país mucho menos en eJ cstudio particular de las
bombas reciprocantes, por lo tanto, no existen cd?as oficiales a1 respecto.
De los diversos tipos de inhibidores, en la actualidad el agua de formación o de
efluenles en la segregación Mara, es tratada con inhibidores tipo fihnico eiitrt: los cuales sc
ericuentran evaluados hasta la fecha los siguientes ( V ~ T tabla 8).
