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11vo CONGRESO DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO

PONENCIA Diagnóstico de Recesión en Válvulas de Escape en Motores Caterpillar 3616 Con Colector de Vibraciones.

PONENTE: TSU JOSE LUIS RATTIA ANALISTA DE EQUIPOS DINAMICOS

LIMA – PERU 2011


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Agradecimiento Al ilustre Consejo Directivo de IPEMAN por permitirme compartir Experiencias fructíferas en el Área del Mantenimiento para la Comunidad Latinoamericana.

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INDICE Introducción Antecedentes

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Fundamentos tecnológicos

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Disposición de los Motores Caterpillar 3616

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Sistemas requeridos para su funcionamiento

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Trenes de Válvulas

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Recesión en Válvulas de Escape

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Elementos de las Válvulas de Escape

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Perfil de Temperaturas en las Válvulas de Escape

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Modo de Fallas Comunes en Válvulas de Escape en Motores Caterpillar 3616

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Diagnóstico de Recesión en Válvulas de Escape.

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Características del Colector de Vibraciones.

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Caso de Estudio – Planta Compresora “Zapato” – Unidad K2 76101

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Control al Desgaste en Válvulas de Escape

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Conclusiones y Recomendaciones

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Referencias Bibliográficas

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DIAGNOSTICO DE RECESION EN VALVULAS DE ESCAPE CAT-3616 MEDIANTE ANALIZADOR DE VIBRACIONES – CASO DE APLICACIÓN INTRODUCCION La empresa COMPRESION GAS ORIENTE, filial de PDVSA GAS S, A. se encuentra ubicada geográficamente, en el oriente de Venezuela. Con un amplio espectro operacional, que va desde la Compresión de Gas, con propósitos de transmisión hasta centros de procesamiento, que permiten incrementar la cadena de valor, mediante la obtención de productos derivados, hasta, el servir como soporte a las actividades de producción de crudo, mediante la presión suministrada a pozos, por métodos de levantamiento a Gas Lift atraves de las estaciones de compresión ubicadas en los Estados; Monagas, Anzoátegui, y Delta Amacuro. Es la Compresión de Gas, un proceso que requiere, operaciones de modo continuo, mediante el empleo de diversas tecnologías que permiten incrementar la energía cinética del gas; logrando así transportar volúmenes importantes en millones de pies cúbicos por día, hasta centros de procesamientos, con el fin de obtener subproductos, y darle valor agregado en su cadena de aprovechamiento . Ha de ser el contexto operacional, junto a las variables, flujo volumétrico, y presión, las que determinan la aplicación. Para alcanzar, las metas establecidas, en un periodo de tiempo específico, se requiere, el funcionamiento de equipos bajo condiciones de operación y mantenimiento confiables, que permitan adaptarse a los requerimientos que la producción establezca, sin afectar su integridad mecánica, y la seguridad del recurso humano asignado para su operación y mantenimiento. El crecimiento de la demanda interna, del gas natural se fundamenta en los requerimientos provenientes de la pequeña y mediana empresa, industria metalúrgica, y de generación, así como la implementación de proyectos de gasificación de comunidades. En la actualidad, el volumen de compresión manejado por equipos Moto-Compresores, alcanza un 40% del volumen total manejado, en Área Anaco. Para alcanzar manejar, el volumen mencionado, se emplean Motores de Combustión Interna, como medios motrices, para proporcionar el accionamiento a los Compresores reciprocantes, los cuales incrementan la energía en el volumen de gas manejado, a través del aumento de presión desde un nivel de suministro, hasta niveles definidos por el cliente.

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1.0 ANTECEDENTES El caso objeto de estudio, refiere; la identificación de condiciones de “recesión” en Válvulas de Escape en Motores Caterpillar serie 3600. La recesión, se define como el desgaste progresivo que presenta el perfil de la cara de la válvula durante su vida útil. Este desgaste ocurre en ambas válvulas; admisión y escape. Sin embargo, las condiciones de funcionamiento bajo las cuales operan las válvulas de escape, indican condiciones críticas, para su ciclo de vida, entre las que pueden citarse; temperaturas elevadas, impactos durante el cierre de la válvula, esfuerzos de compresión, entre otras. Siendo estas condiciones las que han de ser consideradas, en la selección, y diseño de las válvulas de escape, y su vida útil en la Cámara de Fuerza. La unidad evaluada fue; el Moto-Compresor K2 de Planta Compresora “ZAPATOS”, ubicada a 8 kms de la población de Campo Mata, Municipio Freites del Estado Anzoátegui. Esta unidad se encuentra operando desde el año 2001, con facilidades anexas para el tratamiento del gas combustible, tales como; planta deshidratadora, y una planta separadora de líquidos, basada en el efecto Joule-Thompson. Esto con el propósito de garantizar la capacidad calorífica requerida (BTU), por la parte motriz. Esta unidad se encuentra integrada por un Motor Caterpillar 3616 de 4400 hp, el cual provee accionamiento a un Compresor reciprocante White Superior – modelo Wh 66, con capacidad de manejo de 40 millones de pies cúbicos/día, los cuales han de incrementar la energía cinética del gas, para mover a través de gasoductos, el volumen requerido hasta el Complejo de Extracción San Joaquín, para su procesamiento y aprovechamiento final. Los programas de mantenimientos preventivos aplicados, consideran una serie de actividades tales como; calibraciones, mediciones y registros de condiciones de desgaste, reemplazo de accesorios de limpieza y filtrado de; aire, lubricantes. Tomando como referencia, las especificaciones establecidas por los fabricantes, la cual expresan de modo cronológico, un conjunto de acciones atendiendo a las horas de servicio acumuladas para la unidad en referencia. El programa de monitoreo de condiciones, a equipos reciprocantes, aplicado desde el año 2005, ha permitido identificar fallas potenciales en la unidad motoriz, siendo las cámara de fuerza, una de las partes que más ha requerido atención, durante las rutinas de inspección predictivas. La hoja de ruta especificada, para la inspección, considera el monitoreo de; impactos, solturas, detonaciones, descalibraciones, huelgos excesivos, recesiones en válvulas, ralladuras de camisa (ocasionados por la falda del pistón), desgaste en levas. Para ello se emplean sensores de vibración y ultrasonido, con selección previa de sus rangos de funcionamiento, afin de poder captar lo que de modo real está ocurriendo dentro de la máquina.

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2.0 Fundamentos Tecnológicos 2.1 Funcionamiento de los Motores de Combustión Interna de Cuatro Tiempos: De modo general el Motor de Combustión Interna, requiere para la de entrega de potencia al elemento accionado, efectuar cuatro ciclos, denominados; admisión, compresión, fuerza, y escape, estos ciclos lo podemos observar en la figura 1 mostrada;

Fig. 1 Los Cuatro ciclos del Motor de Combustión Interna En el ciclo de admisión, la mezcla de aire-gas entra al cilindro a medida que el pistón se mueve hacia abajo creando un vacío en el espacio delimitado por las paredes del cilindro y la superficie superior denominada cámara de combustión. A continuación, el pistón inicia un movimiento ascendente, efectuando un trabajo de compresión sobre la mezcla aire-gas admitido en el ciclo anterior. La compresión de la mezcla , se encuentra definida por el parámetro denominado; ratio de compresión, este mide la relación existente, entre el volumen de mezcla que entra al cilindro y el volumen inherente al espacio que queda, luego del pistón alcanzar la máxima longitud de su recorrido, y estar situado en el punto muerto superior. En este movimiento del pistón hacia el punto muerto superior, en la carrera de compresión ocurren cosas interesantes. Se produce, luego de la mezcla aire-gas alcanzar unas presiones y temperaturas definidas, la ignición de esta mezcla, generándose a continuación, la liberación de la energía química presente en el gas, comúnmente para aplicación de motores a gas se emplea; el metano, con poderes caloríficos entre 900 a 1000 BTU. Estos valores limitan, el nivel de energía liberado durante la conversión de energía química, en energía mecánica. La energía química genera una explosión controlada, la cual le comunica movimiento al pistón y se efectúa la carrera de fuerza o potencia. En este ciclo se le comunica movimiento al equipo accionado. La carrera que ejecuta el pistón es en movimiento descendente. El parámetro que define este movimiento es la presión media efectiva, la cual se produce en la carrera de fuerza, cuando el pistón convierte la energía química en energía mecánica de movimiento.

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Los residuos de la combustión, convertidos en gases que han de ser liberados a la atmosfera salen atraves de las válvulas de escape, durante el movimiento ascendente que efectúa el pistón, en el último ciclo de los cuatro requeridos para efectuar trabajo, el ciclo de escape. El parámetro que mide la eficiencia del proceso de combustión, se refiere a él % de oxígeno, como indicativo, de que la mezcla aire-gas, se encuentre en las proporciones adecuadas. Un % de oxígeno, no adecuado, será signo de emisiones contaminantes liberadas en una mayor proporción a la atmosfera, con respecto a las normales. 3.0 Disposición de los Motores Caterpillar 3616 Comúnmente la disposición de los motores Caterpillar a gas de la serie; 3616, se define por un arreglo de cilindros de fuerza dispuestos en “V”, con el propósito de obtener la mayor potencia en el menor espacio disponible, conformado al mismo tiempo por una serie de dispositivos y accesorios básicos para su funcionamiento. Estos dispositivos se pueden brevemente identificar en forma de sistemas perfectamente integrados, los cuales cada uno cumple una función específica orientada a obtener el mejor rendimiento durante su operación. La disposición de estos motores se aprecia en la fig. 2, mostrada a continuación;

Fig. 2 Motor Caterpillar – Serie 3600/Modelo 3616 3.1 Sistemas requeridos para su funcionamiento Para alcanzar un óptimo rendimiento este motor posee; sistema de enfriamiento, encargado de; extraer el calor generado en los cilindros de fuerza a causa de la combustión, disminuir el incremento de la temperatura en el aceite lubricante debido al roce en partes y componentes, de igual modo enfriar el aire procedente del turbocompresor, permitiendo disponer un volumen de aire a una densidad y temperatura específica para efectuar el trabajo requerido en los cilindros de potencia. El sistema de lubricación, integrado por la bomba de engranaje; mostrada en la figura 3, permite suministrar el fluido lubricante a una presión de 65 a 70 psi, con el propósito de disminuir la fricción entre partes y componentes, para ello se requiere mantener una temperatura promedio de trabajo, en el lubricante con el propósito de afectar en menor

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grado las propiedades fundamentales como, la viscosidad, y otras brindadas por sus aditivos, como resistencia anti-desgaste, a la oxidación, nitración. Esto se obtiene, interponiendo un intercambiador de calor de tubo-coraza, que permitirá mantener una temperatura adecuada de operación en el aceite. Disponiendo filtros de aceite, que eliminaran partículas y suciedades de la corriente del fluido lubricante; estos requieren ser reemplazados periódicamente, aplicando mantenimientos preventivos.

Fig. 3 Bomba de Engranaje

Fig. 4 Válvula de Gas Combustible

El Sistema de Gas Combustible, proveerá la presión y flujo requerido, por medio de reguladores de presión o “Big Joe”, que permiten en dos etapas de; 150 psi a 75 psi, y luego en una segunda etapa una válvula del tipo Fisher 99, mostrada en figura 4; regula de 75 psi hasta la presión de suministro al motor, de 45-50 psi. Con el propósito de mantener el gas combustible libre de impurezas, se interpone en la línea de gas combustible, filtros de malla textil, que permiten remover las partículas y residuos presentes en la línea de flujo del gas combustible. Estos ameritan reemplazo periódicamente.

La combustión de la mezcla requiere una sincronización del suministro de la chispa, para la ignición. Esto se obtiene mediante el CPU 95 – Altronic, el cual suministra la chispa en el momento adecuado. Enmarcado ello bajo una filosofía de control de última generación denominada ADEM III, mostrado en la figura 5, que permite un adecuado control de aire y combustible, para cada requerimiento de potencia. Fig. 5 Sistema ADEM III.

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4.0 Trenes de Válvulas Los trenes de válvulas, son mecanismos que permiten por medio de una adecuada sincronización, la admisión de la mezcla aire-gas a los cilindros de fuerza. Se encuentran conformados de modo general por los componentes mostrados en la figura 6. Leyenda de Elementos: 1. Balancín, Bocinas Guías. 2. Válvulas de Admisión 3. Varillas de empuje admisión 4. Balancín de Gas Combustible 5. Válvula de Gas Combustible 6. Varilla de empuje Gas Combustible 7. Varilla de Accionamiento de Gas Combustible

Fig. 6 Trenes de Válvulas

4.1 Las Válvulas de Escape Estas poseen la función específica de permitir la salida de los gases de escape, como residuos finales de la combustión. Es por ello, se encuentran sometidas a temperaturas en ocasiones extremas, las cuales determinan la vida útil en su funcionamiento. 4.2 Elementos de la Válvula de Escape La válvula de escape es diseñada, bajo el tipo de válvulas poppet, las cuales poseen resortes para controlar el accionamiento de la válvula, y retornarlas a su posición de origen, luego de ser activadas por medio del árbol de leva. En un extremo posee un vástago sobre el cual se aloja el resorte de accionamiento. Al otro lado posee un disco denominado cabeza de la válvula, la cual tiene perfiles mecanizados a; 30º, y en algunos casos a 45º, estos trabajan en los asientos de la válvula.

Punta de La Válvul

Fig. 7 Elementos de la Válvula de Escape

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5.0 Recesión en Válvulas de Escape. Se define como el desgaste que sufre el lado de la cara de la válvula, contra el asiento, luego de sucesivos ciclos de trabajo, debido a; desgaste abrasivo. Así también debido al fenómeno llamado “fretting”, el cual se refiere al desgaste debido al contacto de dos piezas, las cuales se encuentran de modo repetido en continuo deslizamiento entre sí. Existen evidencias comprobadas, de la incidencia de la presión media efectiva, como resultado de la combustión como elemento que conlleva a incrementar el deslizamiento de las superficies en contacto acelerando en consecuencia la recesión de la válvula en su asiento (1), veamos como lo muestra la figura 8;

Fig. 8 Comparación entre Válvulas de Escape Diríamos, que la presión media efectiva, es un parámetro normal de operación, cuando se comporta alrededor de un valor promedio entre todos los cilindros. Sin embargo, valores atípicos, producto de “misfiring”, o mal encendido, asi como pre-igniciones presentes, generan presiones no normales que aceleran el desgaste en el perfil de la válvula. Otro elemento de consideración, según Lane y Smith (2), el cual afecta la recesión en la válvula de escape es, la fuerza incidente sobre el asiento descrito de la siguiente forma; en la figura 9, mostrada; La fuerza PSenθ, no debe exceder el esfuerzo de corte del material del inserto, si ello ocurre, se produciría deformación plástica sobre la superficie del material del inserto, induciendo grietas en el material, con posterior desprendimiento del mismo. La fuerza P, se refiere a la presión media efectiva, generada en cada ciclo de potencia del motor. La disminución de la superficie de trabajo, reduce la transferencia de calor por conducción entre el perfil y el asiento de las válvulas, acelerando el desgaste. Fig.9 Fuerzas en Asiento 9


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6.0 Perfil de Temperaturas en la Válvula de Escape. En la figura 10, se muestra el perfil de temperaturas típico de una válvula de escape, la temperatura se muestra en ºC, veamos; La distribución de temperatura muestra el comportamiento de un perfil típico de temperatura en una válvula de escape de un motor de combustión interna. Se puede observar que la zona considerada critica; es la unión en la zona “O”, entre el vástago de la válvula, y la cabeza de la válvula. Es por ello que los fabricantes de válvulas, ponen especial énfasis en esta zona, considerada un modo típico de fallas en válvulas de escape (3). Las válvulas de escape, debido a sus regímenes de altas temperaturas de trabajo, y esfuerzos térmicos a los cuales se encuentran expuestas, así como los gases corrosivos generados de la combustión, se fabrican de aceros austeniticos, con base en hierro y níquel. Las corrosiones generadas, debido a alta temperatura crean condiciones de “creep”, término referido a la deformación permanente que sufre un material, cuando es sometido a esfuerzos continuos inferiores a su resistencia ultima, con exposición a relativas altas temperaturas. Fig.10 Distribución de Temperaturas a) Vástago b) Cabeza de la Válvula

Un mecanismo, que permite controlar, el efecto de la exposición a altas temperaturas, es ajustar la combustión dentro de los límites especificados, para las condiciones de carga a las cuales se someten los materiales de la válvula y sus accesorios.

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7.0 Modos de Fallas Comunes en Válvulas de Escapes en Motores Caterpillar 3616 Atendiendo a la definición expuesta por John Moubray, en su obra; Mantenimiento Centrado en Confiabilidad, la cual expresa; “Un modo de falla es cualquier suceso, que cause una falla funcional” (4). Se pueden categorizar las siguientes fallas funcionales, bajo las cuales los trenes de válvulas, y en especial las válvulas de escape, pueden ocasionar una pérdida de la función de las cámaras de fuerza; MODO DE FALLA

FALLA FUNCIONAL

Válvula Sobrecalentada

 Perdida de Propiedades de los Materiales de la Válvula.

CAUSA

Ejemplo de Fallas

Alta Temperatura >1200 ºF

Defecto de ensamblaje Vástago de Válvula Doblado

 Descalibracion recurrente

Detonaciones Guía Desgastada

 Perdida de Compresión en Alta Recesión en Válvulas de Escape

Cilindros

Falla de Lubricación Detonaciones Incorrecta Calibración

Rotura de perfil de válvula de Escape

 Perdida de Compresión

Alta Temperatura >1200 ºF

Perfil de Válvula Corroído

 Perdida de Tolerancia a causa de perdida de material en Válvula.

Operación en Ambientes Corrosivos

Fig. 11 Modos de Fallas Comunes en Valvulas de Motores Caterpillar 3616 a Gas. Los modos de Fallas mostrados ameritan el empleo de técnicas predictiva para su identificación.

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8.0 Diagnóstico de Recesión en Válvulas de Escape mediante el Uso de Colectores de Vibración – “Windrock” Modelo: 6310 - PA El empleo de colectores de vibración, permiten detectar condiciones de funcionamiento que son muestras del desgaste presente en componentes. El avance de las tecnologías ha permitido incorporar las ventajas que ella implica, a los programas de mantenimiento bajo estrategias novedosas, como lo es el monitoreo de condiciones basado en análisis de vibraciones. El caso mostrado, nos indica la detección de condiciones de recesión en válvulas de escape en un Motor Caterpillar Modelo: 3616 a gas natural, empleado para comprimir 40 millones de pies cúbicos por día. Esta unidad se encuentra ubicada en la Planta Compresora “Zapatos”, geográficamente situada en el área de AMO – Campo Mata, perteneciente al municipio Freites del Estado Anzoátegui. Este volumen de gas es comprimido para transmisión, y posterior procesamiento en el Complejo Criogénico San Joaquín – Edo Anzoátegui. Obteniendo a partir de este subproductos tales como: gas metano, y liquido del gas natural. 8.1 Criterio Empleado Del perfil de una leva en su diagrama de recorrido se obtiene ;

Fig. 12 Diagrama de Recorrido de una Leva

Fig. 13 Tren de Valvulas

Criterio : A medida que la recesion o desgaste del perfil de la valvula se incrementa, la distancia “S”, recorrida por el levanta-valvulas ver fig 12, se hace menor, en consecuencia el tiempo empleado para el cierre de la valvula contra el asiento disminuye . Esta condicion, podra observarse con claridad al mostrar la data de vibraciones registrada, mediante el colector de datos.

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8.2 Características del equipo utilizado Equipo: Analizador de Vibraciones para Equipos Reciprocantes – “Windrock” Modelo: 6310 – PA / Cuatro Canales – Conexión inalámbrica. Sensor de Ultrasonido: Tecnología Heterodyne / Alcance: 35 kHz – 45 kHz

Fig. 14 Sensor de Ultrasonido y Accesorios

Fig. 15 Analizador Windrock 6310 PA

Fuente: Curso de análisis de Motores y Compresores “Windrock”, pág. 46. Unidades de Vibraciones: Ges (1 Ges = 32.1 pie/seg^2-rms = 9.81 m/seg^2-rms). Características del Sensor de Ultrasonido: convierte señales de alta frecuencia (35Khz – 45Khz), no detectadas por el oído humano en señales eléctricas, de baja frecuencia las cuales pueden ser visualizadas en la pantalla del analizador. Encoder: Permite acoplarse al compresor y sensar las rev/min a la cual gira el cigüeñal. Previamente debe ser sincronizado mediante marca, el TDC (punto muerto-lado head) del compresor, con el propósito de reproducir la posición de cualquier componente del compresor en el display del analizador. Lámpara de Tiempo: Para la sincronización de eventos de referencia que ocurren en el Motor, los cuales deben sincronizarse para ser visualizados en el Analizador. Permite adelantar o atrasar

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un evento en función de la sincronización necesaria antes de iniciar la colección de la data. 8.3 Caso de Estudio: Detección de Recesión en válvulas de escape en Motores Caterpillar – Modelo: 3616 - Planta Compresora “Zapatos”. El siguiente caso mostrado a continuación, nos presenta la identificación de condiciones de recesión en válvulas de escape. Estas condiciones de recesión pueden ser generadas por factores como: ciclos de apertura y cierre de la válvula, presión media efectiva de combustión inadecuada, como observamos en la figura 14; esta presión empuja la cara de la válvula contra su asiento, así como las altas temperaturas de trabajo a las que son sometidas las válvulas de escape, pueden generar condiciones de “creep”, ocasionando fallas debido a exposición prolongada a altas temperaturas, con esfuerzos inferiores a la resistencia ultima del material.

Fig.16 Condiciones incidentes en la recesión de la válvula de Escape En atención, a condiciones operacionales presentes en Unidad K2 - 76101 de Planta Compresora Zapato, debido a continuas detonaciones en cilindros de fuerza. Se procede a efectuar Inspeccion mediante análisis de vibraciones con analizador “Windrock”- Modelo: 6310 PA. Las datas tomadas, se colectaron en un lapso de tiempo aproximado de un mes, con el proposito de evaluar el comportamiento de los cilindros de fuerza, y las desviaciones en su comportamiento. Como herramientas para el diagnostico, se aplico; eventos colocados en fase (phasing), así como desfase (unphasing), con el proposito de descartar reflejos (cross-talk), de otros cilindros de fuerza, los cuales podrían conducir a diagnósticos errados. El análisis que se muestra a continuación , se basa en condiciones de recesión las cuales generan eventos “tempranos” en el cierre de la válvula de escape , esto se considera

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como un evento que ocurre bajo altos niveles de desgaste , y su magnitud en amplitud dependerá del nivel de recesión alcanzado en la operación de la válvula .

8.4 Información Obtenida con Analizador de Vibraciones Windrock - 6310 PA Data Colectada: 11-06-2010 - Modo: Ultrasonido – Eventos faseados (Phasing)

CILINDROS DE FUERZA: 6, y 8 Indican leve impacto Al cierre en válvula de escape

Fig.17 Válvulas de Escape nº 6, muestran leve impacto al cierre

Fig.18 Eventos desfasados (unphased), muestran Cross Talk en cilindro 8.

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El evento mostrado para la válvula de escape en el cilindro de fuerza nº 6, indica un crosstalk generado en el evento de cierre de la válvula de admisión, en el cilindro de fuerza nº 8, lo cual indica , el nivel de impacto presente , debido a recesión elevada en válvulas de escape en cilindro de fuerza nº 6.  Data tomada el:16/08/10 - Posterior al reemplazo de la Cámara nº 6 :

Fig. 19 Eventos alineados al cierre en Válvulas de Escape. La grafica nos indica, comportamiento de válvula de escape al cierre de modo normal. Esta data fue tomada, posterior al reemplazo de la cámara nº 6, la cual fue detectada, mediante análisis predictivo con analizador de equipos reciprocantes “Windrock”-Modelo 6310 P/A, utilizando para ello registros de ultrasonido de la operación de apertura y cierre de válvulas de; admisión, y escape.

Cámara nº 6 – Re-emplazada :

La válvula indicada denota “alta recesión” en asiento. Esta condición se presenta debido al alto nivel de desgaste generado por los ciclos en los cuales la cabeza de la válvula cierra contra el asiento. Las condiciones

de

desgaste

se

hacen

presentes en ambas partes. Es necesario precisar, el nivel de desgaste se evidencia en forma notoria en la válvula de escape debido al régimen de alta temperatura a las cuales se encuentran sometidas.

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8.5 Control al Desgaste en Válvulas de Escape. Luego de verificar condiciones de recesión en la válvula de escape según los registros de ultrasonido colectados mediante analizador de vibraciones, es necesario plantearse acciones correctivas que restituyan la función del activo a niveles confiables. Las opciones a seguir, suponen dos estrategias, dadas las condiciones identificadas, luego de la toma de data efectuada. Una en primer lugar, tiene que ver con la acción proactiva, la cual considera estrategias en la selección, almacenamiento, y aplicación del lubricante a emplear, asi como el ajuste del tiempo de ignición, en correspondencia con el nivel del poder calorífico o BTU; del combustible empleado, el cual ha de estar en correspondencia con el sugerido por el fabricante de la parte motriz. Esto permitirá un aprovechamiento del nivel de energía ajustado a los requerimientos. La segunda estrategia a seguir; considera aquellas acciones de carácter preventivo, que se fundamentan en acciones periódicas de; medición estática y dinámica de la “recesión” del perfil de la válvula de escape, así como calibraciones y ajuste de los puentes de válvulas, acción que permitirá un desgaste uniforme en la interface asiento-perfil de la válvula de escape. Se hace necesario monitorear el aceite lubricante, con el propósito de verificar metales de desgaste presentes en las muestras colectadas. Un registro de tendencia facilitara, tomar acciones, en presencia de valores que exceden los límites permisibles de desgaste. A partir de la información obtenida, se requiere establecer tendencias de; recesiones, metales de desgastes con sus valores límites permisibles, que permitan ser validadas, mediante la colección de data con analizador de vibraciones. Enmarcada estas estrategias de “control al desgaste”, dentro de una adecuada sinergia entre las acciones de carácter proactivo, y preventivo lo cual implicara una disminución significativa en los mantenimientos de tipos correctivos La aplicación del ciclo predictivo, el cual implica; captura del dato, análisis de información, emisión de reporte, cerrando el ciclo con la retroalimentación de las actividades efectuadas, permite; aplicado bajo condiciones periódicas, identificar el nivel de afectación en trenes de válvulas de cámaras de fuerza 9.0 Beneficios Obtenidos: El diagnóstico de recesión de válvulas de escape, mediante colectores de datos, permitió obtener una serie de beneficios entre los cuales podemos mencionar: i. Identificación de condiciones de “recesión” críticas en válvulas de escapes, en etapas anteriores a la falla. ii. Mejora la confiabilidad operacional del equipo, bajo un ambiente de integración; del equipo; el mantenedor, los procedimientos y practicas operacionales, con las normativas de seguridad, calidad y medio ambiente.

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10.0 Conclusiones y Recomendaciones Las condiciones de recesión en válvulas de escape, representan modos de falla inherentes al ciclo de vida de los trenes de válvulas, en servicio. Sin embargo, lograr el tiempo de funcionamiento se corresponda con un máximo ciclo de vida útil, nos permite afirmar, que el activo, ha logrado cumplir eficientemente la función, para la cual fue diseñado e instalado en el equipo.. De allí se hace necesario plantear las siguientes recomendaciones: i.Integrar equipos de trabajo en el área de mantenimiento, que permitan; inspeccionar, tomar registros de información, evaluación y diagnóstico, planificar e implementar acciones de control en niveles de desgaste en trenes de válvulas, atendiendo las especificaciones del fabricante. ii. Crear la cultura de “medir, verificar, registrar, y comparar” como base para determinar las condiciones de desgaste presentes, en trenes de válvulas. Se mide el componente, se verificar la medida obtenida (unidades, tolerancias de medida), se registra con el propósito de servir como información para establecer tendencias, base de datos, etc. Se compara con las especificaciones límites establecidas por el fabricante, y se establecen las acciones a seguir. iii. Implementar programas de entrenamiento, que aseguren el manejo de la información técnica por parte del personal de mecánica e instrumentación, afín a las prácticas de mantenimiento, de acuerdo a especificaciones del fabricante, así como un claro entendimiento del personal supervisorio de esta tecnología, y las responsabilidades inherentes al control y seguimiento de las actividades, puestas en prácticas. iv. Planificar programas de inspección, bajo un enfoque sinérgico de monitoreo basado en condiciones de; análisis de aceite, análisis de vibraciones de carácter; periódico, que permitan validar la integridad mecánica, de las partes y componentes, identificando condiciones de desgastes, que conlleven a fallas inminentes en las cámaras de fuerza. v. Establecer una base de información, en la cual confluyan los resultados de las actividades efectuadas; mantenimientos realizados, independientemente de su naturaleza; preventiva, correctiva, o predictiva. Pudiendo a partir de esta, generar líneas de tendencia, que muestren el comportamiento en el tiempo, de las partes y componentes, sirviendo esta información como base para la construcción de los indicadores de gestión, y la toma de decisiones. vi. Implementar procedimientos de mejoras continuas, en las prácticas de mantenimiento aplicadas, con la participación de los equipos de trabajo involucrados.

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Referencias Bibliográficas 

(1) Van Dissel , Rbarber,G.C Larson, Narasimhan;(1989) Engine Valve Seat and insert Wear, SAE Paper 892146.

(2) Lane M.S , Smith P, (1982) Development in sintered valve seat inserts, SAE Paper 820233.

(3) R Lewis, RS Dwyer-Joyce ; Automotive Engine Valve Recession Paginas; 12-17. Professional Engineering Publishing, UK

(4) Mantenimiento Centrado en Confiabilidad; John Moubray Industrial Press Inc, Segunda Edición, 1989, pág. 54.

(5) Curso Análisis de Motores y Compresores –Windrock Página 46.

INFORMACION CONTACTO CON EL AUTOR: 

CORREO : JRPOWERSUPPLY@GMAIL.COM

TELEFONOS: 58-426-4128707 – VENEZUELA

DIRECCION SKYPE: EN CASO DE ASESORIAS Y COMENTARIOS.

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DIAGNOSTICO DE RECESION EN VALVULAS DE ESCAPE EN MOTOCOMPRESORES A GAS NATURAL