47965_1

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA EN PETRÓLEOS

“ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD Y ESTUDIO TÉCNICO

ECONÓMICO PARA SUSTITUIR BOMBAS TIPO PISTÓN POR

BOMBAS HORIZONTALES DE ALTA PRESIÓN UTILIZADAS

PARA DESPLAZAR FLUIDO MOTRIZ DEL SISTEMA POWER

OIL EN EL CAMPO CUYABENO OPERADO POR EP

PETROECUADOR”

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO DE

PETRÓLEOS

JORGE SANTIAGO MEJÍA JARAMILLO

DIRECTOR: ING. VINICIO MELO

QUITO, MARZO 2012

© Universidad Tecnológica Equinoccial 2012

Reservados todos los derechos de reproducción

DECLARACIÓN

Yo JORGE SANTIAGO MEJÍA JARAMILLO, declaro que el trabajo aquí

descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para

ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias

bibliográficas que se incluyen en este documento.

La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos

correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de

Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional

vigente.

_________________________

JORGE SANTIAGO MEJÍA JARAMILLO

171653889-5

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo que lleva por título “ANÁLISIS DE

FACTIBILIDAD Y ESTUDIO TÉNICO ECONÓMICO PARA SUSTITUIR

BOMBAS TIPO PISTÓN POR BOMBAS HORIZONTALES DE ALTA

PRESIÓN UTILIZADAS PARA DESPLAZAR FLUIDO MOTRIZ DEL

SISTEMA POWER OIL EN EL CAMPO CUYABENO OPERADO POR EP

PETROECUADOR”, que, para aspirar al título de Ingeniero de Petróleos fue

desarrollado por Jorge Santiago Mejía Jaramillo, bajo mi dirección y

supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las

condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18

y 25.

___________________

Ing. Vinicio Melo

DIRECTOR DEL TRABAJO

C.I. 1001048105

DEDICATORIA

A mis padres, porque creyeron en mi y porque me sacaron adelante,

dándome ejemplos dignos de superación y entrega, porque en gran parte

gracias a ustedes, hoy puedo ver alcanzada mi meta, ya que siempre

estuvieron impulsándome en los momentos más difíciles de mi carrera, y

porque el orgullo que sienten por mi, fue lo que me hizo ir hasta el final.

Va por ustedes, por lo que valen, porque admiro su fortaleza y por lo que

han hecho de mí.

A mi hermana, gracias por haber fomentado en mí el deseo de superación y

el anhelo de triunfo en la vida.

Mil palabras no bastarían para agradecerles su apoyo, su comprensión y sus

consejos en los momentos difíciles.

A todos, espero no defraudarlos y contar siempre con su valioso apoyo,

sincero e incondicional.

AGRADECIMIENTO

A Dios por su bendición.

A mi familia por su apoyo y quererme sobre todas las cosas, a la prestigiosa

Universidad Tecnológica Equinoccial, Facultad de ciencias de la Ingeniería,

por permitirme cursar mis estudios superiores, a todos los docentes que

colaboraron a lo largo de mi carrera estudiantil.

Y en especial al Ingeniero Vinicio Melo por la ayuda brindada en la

culminación de mi tesis de grado.

i

ÍNDICE

RESUMEN ......................................................................................... xiii

ABSTRACT ........................................................................................ xv

CAPÍTULO I ......................................................................................... 1

1. INTRODUCCIÓN ...................................................................... 1

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................... 3

1.2 OBJETIVOS .............................................................................. 4

1.2.1 GENERAL .............................................................................. 4

1.2.2 ESPECÍFICOS ........................................................................ 4

1.3 JUSTIFICACIÓN ....................................................................... 5

1.4 HIPÓTESIS ............................................................................... 5

1.5 ASPECTOS METODOLÓGICOS ............................................. 5

1.6 TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN ............................................. 6

CAPÍTULO II ........................................................................................ 7

2 MARCO TEÓRICO ................................................................... 7

2.1 DESCRIPCIÓN DEL CAMPO CUYABENO .............................. 7

2.1.1 GEOLOGÍA Y ESTRATIGRAFÍA DE LAS ARENAS

PRODUCTORAS ............................................................................. 9

ii

2.1.2 CARACTERIZACIÓN DE LOS RESERVORIOS DE

ACUERDO AL DIAGRAMA DE FASES ........................................ 12

2.1.3 PROYECCIÓN DE LA PRODUCCIÓN ................................. 13

2.1.4 FACILIDADES DE PRODUCCIÓN CAMPO CUYABENO .... 15

2.1.5 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE REINYECCIÓN DE

CRUDO ............................................................................. 17

2.2 SISTEMA DE BOMBEO HORIZONTAL ................................. 19

2.2.1 COMPONENTES .................................................................. 20

2.3 SISTEMA DE BOMBEO HIDRÁULICO .................................. 48

2.3.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA .......................... 48

2.3.2 SISTEMA DE OPERACIÓN FLUIDO MOTRIZ ..................... 49

2.3.3 SISTEMA DE FLUIDO MOTRIZ ABIERTO .......................... 50

2.3.4 SISTEMA DE FLUIDO MOTRIZ CERRADO ........................ 50

2.3.5 COMPONENTES DE SUPERFICIE ..................................... 51

2.3.6 COMPONENTES DE FONDO .............................................. 60

CAPÍTULO III ..................................................................................... 62

3 METODOLOGÍA ..................................................................... 62

3.1 EQUIPOS ACTUALMENTE UTILIZADOS Y DESCRIPCIÓN

TÉCNICA DE LAS BOMBAS RECIPROCANTES UTILIZADAS EN EL

CAMPO CUYABENO ........................................................................ 62

iii

3.1.1 LÍNEAS DE PRODUCCIÓN (FLUIDO MULTIFÁSICO) ........ 62

3.1.2 MÚLTIPLE O MANIFOLD ..................................................... 63

3.1.3 SISTEMA DE SEPARACIÓN ............................................... 64

3.1.4 TANQUE DE LAVADO ......................................................... 65

3.1.5 TANQUE DE SURGENCIA .................................................. 66

3.1.6 SISTEMA DE GAS (DEPURADORES Y TEAS) ................... 67

3.1.7 GENERACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE ELECTRICIDAD ...... 68

3.1.8 BOMBAS RECIPROCANTES ACTUALMENTE UTILIZADAS

EN EL CAMPO CUYABENO EN EL SISTEMA DE

TRANSFERENCIA DE CRUDO E INYECCIÓN DE POWER OIL . 69

3.1.9 BOMBAS DE INYECCIÓN ................................................... 72

CAPÍTULO IV ..................................................................................... 77

4 ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................ 77

4.1 ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD Y ESTUDIO TÉCNICO

ECONÓMICO .................................................................................... 77

4.1.1 DIAGNÓSTICO GENERAL DE LAS BOMBAS

RECIPROCANTES UTILIZADAS EN EL SISTEMA POWER OIL

ÁREA CUYABENO ........................................................................ 77

4.1.2 EQUIPOS E INSTALACIONES DE PROCESOS AUXILIARES

DE PRODUCCIÓN ........................................................................ 78

4.1.3 ANÁLISIS DEL SISTEMA ELÉCTRICO ............................... 80

iv

4.1.4 ANÁLISIS DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA SEGURIDAD

INDUSTRIAL ................................................................................. 81

4.1.5 ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE BOMBAS

RECIPROCANTES Y BOMBAS CENTRIFUGAS MULTIETAPA .. 89

4.1.6 MANTENIMIENTO DE LAS UNIDADES POWER OIL ......... 90

4.2 DISEÑO Y SELECCIÓN DEL SISTEMA DE BOMBEO

HORIZONTAL PROPUESTA TÉCNICA............................................ 95

4.2.1 CONSIDERACIONES GENERALES Y DATOS DE

OPERACIÓN ................................................................................. 95

4.2.2 PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS PARA EL DISEÑO ... 96

4.2.3 PROPIEDADES REQUERIDAS DEL FLUIDO MOTRIZ ...... 97

4.2.4 PRESIONES Y PÉRDIDAS DE CARGA QUE AFECTAN AL

SISTEMA DE BOMBEO HIDRÁULICO ....................................... 100

4.2.5 DESCRIPCIÓN DE LA CURVA DE LA CABEZA DEL

SISTEMA………. ......................................................................... 103

4.2.6 PRESIÓN DE SUCCIÓN Y DESCARGA ........................... 108

4.2.7 POTENCIAS REQUERIDAS EN BOMBAS POWER OIL ... 110

4.3 PROPUESTA TÉCNICA ....................................................... 113

4.3.1 BOMBAS CENTRIFUGAS .................................................. 113

4.3.2 CÁMARA DE SUCCIÓN ..................................................... 116

4.3.3 CÁMARA DE EMPUJE ....................................................... 118

v

4.3.4 COOLER ............................................................................ 118

4.3.5 MOTOR .............................................................................. 119

4.3.6 SKID O FRAME .................................................................. 119

4.3.7 ACOPLAMIENTO ............................................................... 121

4.3.8 VARIADOR DE FRECUENCIA ........................................... 122

4.3.9 INSTRUMENTACIÓN ......................................................... 126

4.3.10 MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS ..................... 127

4.4 PROPUESTA ECONÓMICA (COSTO UNIDADES DE

BOMBEO HORIZONTAL) ............................................................... 129

4.4.1 ANÁLISIS DE COSTO ENERGÉTICO ............................... 130

4.4.2 ANÁLISIS COSTO MANTENIMIENTO ............................... 131

CAPÍTULO V .................................................................................... 133

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................... 133

5.1 CONCLUSIONES ................................................................. 133

5.2 RECOMENDACIONES ......................................................... 136

GLOSARIO DE TÉRMINOS ............................................................ 140

ANEXOS .......................................................................................... 143

vi

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1.1 Mapa de ubicación área Cuyabeno............................................ 2

Figura 2.1 Mapa de vías, pozos, carreteras y líneas del Campo Cuyabeno 8

Figura 2.2 Columna Estratigráfica de la Cuenca Oriente .......................... 11

Figura 2.3 Diagrama de fases del yacimiento subsaturado ...................... 12

Figura 2.4 Gráfica de pronósticos de producción área Cuyabeno 09 -21 . 13

Figura 2.5 Diagrama general de la estación del campo Cuyabeno ........... 16

Figura 2.6 Unidades power oil área Cuyabeno EP Petroecuador ............. 18

Figura 2.7 Esquema de Sistema de Reinyección de crudo ....................... 18

Figura 2.8 Skid y sus componentes .......................................................... 21

Figura 2.9 Skid .......................................................................................... 22

Figura 2.10 Acoplamiento tipo espaciador ................................................. 22

Figura 2.11 Acoplamiento tipo espaciador ................................................. 23

Figura 2.12 Cámara de empuje y sus componentes .................................. 23

Figura 2.13 Cámara de empuje .................................................................. 24

Figura 2.14 Rodamiento internos cámara de empuje ................................ 25

Figura 2.15 Succión y sus componentes ................................................... 26

Figura 2.16 Admisión o succión de la unidad ............................................. 26

Figura 2.17 Componentes Sello Mecánico ................................................ 27

Figura 2.18 Áreas de sellado en operación de un sello mecánico ............. 28

Figura 2.19 Planitud de las caras ............................................................... 29

Figura 2.20 Medición de la planitud de las caras sello mecánico............... 30

vii

Figura 2.21 Sello mecánico ........................................................................ 30

Figura 2.22 Sistema de lubricación y enfriamiento ..................................... 31

Figura 2.23 Inyección de líquido en sello mecánico ................................... 32

Figura 2.24 Componentes Bomba Centrifuga ............................................ 33

Figura 2.25 Bomba centrifuga multietapas ................................................. 34

Figura 2.26 Soportes de bomba ................................................................. 34

Figura 2.27 Brida de descarga ................................................................... 36

Figura 2.28 Motor NEMA Weather Protect Type II (WPII) .......................... 37

Figura 2.29 Motor Cooled Fin - Type (TEFC) ............................................. 38

Figura 2.30 Motor Combustion Interna V-12 Stroke Cycle Diesel .............. 40

Figura 2.31 Sistema de lubricación ............................................................ 41

Figura 2.32 Variador de frecuencia ............................................................ 43

Figura 2.33 Sensor de presión .................................................................. 45

Figura 2.34 Sensor de vibración marca Murphy ......................................... 46

Figura 2.35 Interruptor del nivel de aceite .................................................. 47

Figura 2.36 Diagrama de flujo del Sistema de Bombeo Hidráulico ............ 48

Figura 2.37 Sistema de operación del fluido motriz ................................... 51

Figura 2.38 Bomba centrífuga, disposición, esquema y perspectiva ......... 54

Figura 2.39 Clasificación Bombas Centrifugas........................................... 55

Figura 2.40 Desplazamiento de la bomba tipo pistón reciprocante ............ 57

Figura 2.41 Clasificación de las bombas reciprocantes ............................. 58

Figura 2.42 Bomba de desplazamiento positivo reciprocarte de

potencia, parte mecánica (PWE) a la derecha ............................................ 59

Figura 2.43 Bomba reciprocarte triple ....................................................... 60

viii

Figura 3.1 Múltiple o manifold .................................................................. 63

Figura 3.2 Separadores de Producción y Prueba ..................................... 64

Figura 3.3 Tanque de Lavado y bota de gas Estación Cuyabeno ............ 65

Figura 3.4 Tanque de Surgencia Estación Cuyabeno .............................. 66

Figura 3.5 Sistema de Depuración de Gas (SCRUBBER)–Est.Cuyabeno 67

Figura 3.6 Sistema de transferencia de Crudo ................................ …….. 70

Figura 3.7 Sistemas Bombas Booster INGERSOLL RAND modelo

(6x8x18A) ................................................................................................. 72

Figura 3.8 Bombas marca INGERSOLL RAND modelos (3.12 x 7V5 y

3.5x7V5) ...................................................................................................... 73

Figura 4.1 Cabeza estática en un sistema de bombeo horizontal ............ 104

Figura 4.2 Ejemplo de la Curva del Sistema sólo Cabeza Estática .......... 105

Figura 4.3 Cabeza de fricción en un sistema de bombeo horizontal ........ 106

Figura 4.4 Curva del Sistema sólo Cabeza de Fricción ........................... 106

Figura 4.5 Cabeza total del sistema de bombeo horizontal ..................... 107

Figura 4.6 Curva del Sistema Cabezas Estática y de Fricción ................. 108

Figura 4.7 Curva de eficiencia bomba TJ9000 de 129 stg ....................... 114

ix

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 2.1 Producción Campo Cuyabeno 7

Tabla 2.2 Datos de pronósticos de producción área Cuyabeno 09-21 14

Tabla 2.3 Programa de perforación de pozos área Cuyabeno 14

Tabla 3.1 Características de las Bombas Booster ubicadas en el

Bloque de Power oil 71

Tabla 3.2 Características de los equipos que forman las Unidades de

Power oil 75

Tabla 3.3 Características tablero de control 76

Tabla 4.1 Condiciones de instrumentación & automatización en

subprocesos Cuyabeno 78

Tabla 4.2 Niveles de Probabilidad para Cálculo de Riesgo Cualitativo 85

Tabla 4.3 Niveles de consecuencia para Análisis Riesgo Cualitativo 86

Tabla 4.4 Niveles de Riesgo 87

Tabla 4.5 Nivel de Prioridad o impacto para Cálculo de Riesgo 87

Tabla 4.6 Análisis cualitativo de riesgos campo Cuyabeno 88

Tabla 4.7 Ventajas y desventajas de bombas reciprocantes y

centrífugas multietapa 89

Tabla 4.8 Sistema de bombeo hidráulico oilmaster 92

Tabla 4.9 Datos de las condiciones de operación para diseño 95

Tabla 4.10 Parámetros operacionales fluido motriz Campo Cuyabeno 98

Tabla 4.11 Posibles diámetros y Longitudes de tubería en el Sistema 100

x

Power oil propuesto del área de Cuyabeno

Tabla 4.12 Posible cantidad de accesorios en el Sistema Power Oil

propuesto para el Campo Cuyabeno 101

Tabla 4.13 Pérdidas por fricción para el Sistema Power Oil propuesto

para el campo Cuyabeno y longitudes equivalentes 102

Tabla 4.14 Pérdidas totales en el sistema Power oil área Cuyabeno 103

Tabla 4.15 Presiones Totales en el Sistema Power Oil propuesto 110

Tabla 4.16 Potencia hidráulica de las bombas en el sistema Power oil

propuesto en el área Cuyabeno 111

Tabla 4.17 Potencias en las bombas para el Sistema de Power oil

propuesto del área Cuyabeno 112

Tabla 4.18 Cantidades requeridas para las Bombas del Sistema de

Power oil propuestos 113

Tabla 4.19 Bomba TJ9000 x 129 stg 115

Tabla 4.20 Conexiones de succión y descarga 116

Tabla 4.21 Cámara de succión 116

Tabla 4.22 Sello mecánico 117

Tabla 4.23 Longitud aproximada del equipo 121

Tabla 4.24 Tipo de acoplamiento utilizado 122

Tabla 4.25 Mantenimiento equipos horizontales 128

Tabla 4.26 Propuesta económica 129

Tabla 4.27 Análisis de costos del consumo energético propuesto 130

Tabla 4.28 Análisis costos motor combustión interna 131

Tabla 4.29 Análisis de costos de inversión para cambio de unidades 132

xi

ÍNDICE DE ANEXOS

Anexo 01 Curva de eficiencia bomba TJ9000 y materiales utilizados en

la construcción de bombas 144

Anexo 02 Limitaciones hp en ejes de bombas 153

Anexo 03 Especificaciones técnicas sello mecánico 155

Anexo 04 Especificaciones técnicas cooler 168

Anexo 05 Especificaciones técnicas motor 188

Anexo 06 Layout skid 195

Anexo 07 Especificaciones técnicas coupling motor 197

Anexo 08 Especificaciones técnicas variador de frecuencia 214

Anexo 09 Especificaciones técnicas instrumentación 236

xii

ÍNDICE DE ECUACIONES

Ecuación 4.1 Presión del sistema 101

Ecuación 4.2 Cabeza total del sistema 107

Ecuación 4.3 Presiones totales en la succión 109

Ecuación 4.4 Presiones totales en la descarga 109

Ecuación 4.5 Diferencial de presión 109

Ecuación 4.6 Potencia hidráulica 111

Ecuación 4.7 Potencia al freno 112

Ecuación 4.8 Potencia del motor 112

xiii

RESUMEN

El presente proyecto de titulación está enfocado a realizar un análisis de

factibilidad y estudio técnico - económico para sustituir bombas tipo pistón

por bombas horizontales de alta presión utilizadas para desplazar fluido

motriz del sistema Power Oil en el Campo Cuyabeno operado por EP

Petroecuador.

El proyecto ha sido redactado siguiendo una organización de cinco capítulos

los cuales son: introducción, marco teórico, metodología donde se encuentra

el análisis técnico de las bombas reciprocantes actualmente utilizadas en el

Campo Cuyabeno; análisis de resultados donde se realiza la aplicación de

bombas horizontales de alta presión en el Campo Cuyabeno; y,

conclusiones y recomendaciones.

El capítulo primero presenta una visión general del proyecto así como del

Campo en el cual se realiza el proyecto.

El capítulo segundo constituye la base referencial teórica para la realización

del proyecto. Aquí se puede identificar la función que realiza las bombas

triple, quintuple y los equipos de bombeo horizontal, así como el sistema de

bombeo hidráulico utilizado en la actualidad.

El capítulo tercero habla sobre el análisis técnico de las bombas

reciprocantes actualmente utilizadas en el Campo Cuyabeno, describe los

problemas técnicos generados por la operación de la unidad de

desplazamiento positivo existentes en la estación Cuyabeno.

En esta instancia se explica con mayor profundidad los elementos

constitutivos. Se hace un análisis de los procedimientos que son aplicados

para intervenciones sobre ellas y se identifica problemas asociados a fallas

funcionales.

xiv

Finalmente se realiza el Análisis Técnico-Económico que permitirá justificar

la implementación del proyecto. Además se presentan conclusiones y

recomendaciones.

xv

ABSTRACT

This degree project is focused on an analysis of feasibility and technical -

economic study to replace piston pumps for high pressure horizontal pumps

used to move driving fluid Power System Cuyabeno Oil Field operated by EP

Petroecuador.

The project has been prepared according to an organization of which are five

chapters: introduction, theoretical framework, methodology where the

technical analysis of reciprocating pumps currently used in the Cuyabeno

Field, analysis of results where is the application of horizontal pumps high

pressure in the Cuyabeno Field, and, conclusions and recommendations.

The first chapter presents an overview of the project and the field in which

the project is done.

The second chapter is the theoretical reference base for the project. Here

you can identify the function that performs the triple pumps, quintuple and

horizontal pumping equipment and the hydraulic pumping system used

today.

The third chapter discusses the technical analysis of reciprocating pumps

currently used in Cuyabeno Camp, describes the technical problems arising

from the operation of the existing positive displacement unit in Cuyabeno

station.

In this part is explained in greater depth the constituent elements. An

analysis of the procedures that are applied to these interventions and

identifies problems associated with functional failures.

xvi

Finally, there is the technical and economic analysis that will justify the

implementation of the project. It also presents conclusions and

recommendations.

1

CAPÍTULO I

1. INTRODUCCIÓN

La reserva de producción faunística Cuyabeno se encuentra situada en la

Provincia de Sucumbíos, en el noreste de la región amazónica de Ecuador.

Se trata de un lugar con una gran biodiversidad, hogar de una de las más

grandes concentraciones de vida salvaje, tanto en flora como en fauna. Un

complejo sistema de formaciones lluviosas, 13 lagunas, ríos y un bosque

templado hacen de las 603.000 hectáreas.

Es un bosque tropical, con precipitaciones entre 3000 a 4000 mm³ por año, y

humedad entre 85 y 95 %. La temperatura anual oscila alrededor de los 25

grados centígrados.

El área Cuyabeno actualmente consta de los campos Cuyabeno,

Sansahuari, Víctor Hugo Ruales (VHR) y Tipishca-Huaico y cuenta con 83

pozos perforados y 57 pozos en producción. Para este proyecto solo está

comprendido el campo Cuyabeno.

El campo Cuyabeno tiene una estación de producción donde se procesa

todo el crudo, agua y gas que se producen de los 22 pozos productores

activos, de los cuales 13 pozos producen por bombeo hidráulicos (Power Oil)

y 9 por bombeo electro sumergibles (BES), toda la producción de crudo es

fiscalizada y enviada hacia la Terminal en Lago Agrio. En la figura 1.1 se

observa la localización geográfica del campo Cuyabeno.

2

Figura 1.1 Mapa de ubicación área Cuyabeno.

EP Petroecuador, (2011), Ingeniería conceptual campo Cuyabeno.

Las facilidades de producción instaladas en los campos fueron construidas

hace 30 años y el sistema de reinyección además maneja equipos obsoletos

que ya cumplieron su vida útil y además su mantenimiento es continuo y

costoso.

Lo que se busca con el cambio de las bombas quintuple por las bombas

horizontales es mejorar la cantidad de crudo extraído de los pozos que usan

petróleo como fluido motriz.

Para el nuevo sistema se debe seleccionar bombas de acuerdo a las normas

y condiciones de cada campo. Para la selección de bombas se tomó en

3

cuenta las pérdidas que existen en la tubería, en accesorios y posibles

pérdidas desde el campo a los pozos.

El sistema propuesto pretende subir la producción de los pozos y así

aumentar la producción anual total de los campos y así tener una mayor

remuneración financiera con equipos modernos de bajo mantenimiento.

Las variables resultantes para la selección de bombas están sujetas a

cambios por las condiciones de operación del año en que se instalen es por

eso que un reajuste en los cálculos es necesario antes de la compra.

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Las facilidades de producción en su mayoría fueron desarrolladas en la

década del 70 y parte de la década del 80, por lo que en la actualidad las

mismas han cumplido entre 25 y 36 años de servicio, una gran cantidad de

estas están deterioradas y han llegado a la obsolescencia técnica y logística,

por lo que requieren de una modernización u optimización para poder extraer

adecuadamente las reservas de petróleo remanentes por aproximadamente

30 años más y cumplir con las normativas vigentes.

Este proyecto está enfocado a realizar un análisis de factibilidad y estudio

técnico - económico para sustituir bombas tipo pistón por bombas

horizontales de alta presión utilizadas para desplazar fluido motriz del

sistema Power Oil en el Campo Cuyabeno operado por EP Petroecuador.

A los campos del área Cuyabeno, se los ha clasificado en campos en

desarrollo, es decir campos en los cuales hay expectativas para incrementar

la producción dado que su estructura geológica aun no está totalmente

delimitada. El cambio de las bombas tipo pistón por bombas horizontales de

alta presión, tendrá como orientación permitir continuar la extracción

4

eficiente de las reservas, mencionadas anteriormente, considerando que las

unidades actuales se encuentran en mal estado mecánico.

El sistema de reinyección de crudo siendo uno de los sistemas que se

implanto hace 20 años cumplió ya con las expectativas hasta la actualidad y

tiene que ser optimizada y/o modernizada para el funcionamiento en los

próximos 30 años más de expectativas de producción de la planta.

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 GENERAL

Realizar un análisis de factibilidad y estudio técnico - económico para

sustituir bombas tipo pistón por bombas horizontales de alta presión

utilizadas para desplazar fluido motriz del sistema Power Oil en el

campo Cuyabeno operado por EP Petroecuador".

1.2.2 ESPECÍFICOS

Describir los problemas técnicos generados por la operación de las

unidades de desplazamiento positivo existentes en la estación

Cuyabeno.

Describir los componentes de un Sistema de Bombeo Horizontal y

demostrar la factibilidad para su aplicación en el Campo Cuyabeno.

Realizar el diseño y la aplicación de la tecnología conocida como

Sistema de bombeo de Superficie.

Realizar un análisis costo beneficio para proponer la aplicación de un

Sistema de Bombeo de Superficie.

5

1.3 JUSTIFICACIÓN

Al cambiar las bombas actualmente usadas por la nueva tecnología de

equipos horizontales de superficie, usadas en el sistema de reinyección de

crudo, lo que se pretende es optimizar la confiabilidad del sistema,

reduciendo paradas por mantenimiento así como paradas no programadas,

con lo cual se lograra mejorar la producción y aumentar la capacidad, de

acuerdo al espacio físico de cada campo.

1.4 HIPÓTESIS

Las unidades de desplazamiento positivo fueron diseñadas y construidas en

la década del 80, por lo que en la actualidad las mismas han cumplido 30

años de servicio, y han llegado a la obsolescencia técnica y logística, por lo

que requieren de un cambio absoluto e inmediato.

1.5 ASPECTOS METODOLÓGICOS

Analítico.- Se reviso y evaluó cada uno de los datos que intervienen

en el análisis de factibilidad y estudio técnico - económico para

sustituir bombas tipo pistón por bombas horizontales de alta

presión.

Sintético.- Se recolecto todos y cada uno de los datos necesarios para

el desarrollo del proyecto.

Deductivo.- Se realizo un análisis de datos para cumplir los objetivos

propuestos.

6

1.6 TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN

Se evaluaron los datos de producción del Campo Cuyabeno.

Se realizo una edición de la información obtenida.

Se clasificaron los datos con el fin de cumplir los objetivos planteados.

Se realizo un análisis, e interpretación de datos.

La interpretación de datos está relacionada directa y constantemente

con el estudio en proceso.

7

CAPÍTULO II

2 MARCO TEÓRICO

2.1 DESCRIPCIÓN DEL CAMPO CUYABENO

El campo Cuyabeno tiene una estación de producción donde se procesa

todo el crudo, agua y gas que se producen de los 21 pozos productores

activos, de los cuales 13 pozos producen por bombeo hidráulicos (Power

Oil), y 8 por bombeo electro sumergibles (BES). Este campo maneja una

producción de 10 415 BPPD de petróleo de 25,8 API, 28 374 BAPD y 2 083

mft³/d de gas asociado. En la tabla 2.1 se observa los datos de producción

del campo Cuyabeno.

Tabla 2.1 Producción Campo Cuyabeno

No. Pozos

POZO - MÉTODO LEVANTAMIENTO

VOLÚMENES DE PRODUCCIÓN

GRAVEDAD FLUIDO MOTRIZ

ÁREA BES BH BM BFPD BWPD BPPD BSW ° API BIPD

CUYABENO 22 9 13 0 38790 28374 10415 73 25,8 10724

En la figura 2.1 observamos el Mapa de vías, pozos, carreteras y líneas del

Campo Cuyabeno.

8

Figura 2.1 Mapa de vías, pozos, carreteras y líneas del Campo

Cuyabeno.


9

2.1.1 GEOLOGÍA Y ESTRATIGRAFÍA DE LAS ARENAS

PRODUCTORAS

2.1.1.1 Geología

Las arenas productoras se encuentran localizada en el borde platafórmico de

la cuenca oriental, en ella se ubica un anticlinal asimétrico alargado de

dirección N-SSE con un área aproximada de 36 km², dentro del cual

encontramos dos altos estructurales, el primero situado al norte denominado

Sansahuari y el segundo al sur denominado Cuyabeno los cuales están

controlados al oeste por una falla inversa con un salto de 375 pies en el

sector de Cuyabeno y 332 pies en el sector de Sansahuari.

2.1.1.2 Estratigrafía de las arena productoras

La producción del campo Cuyabeno se la obtiene de la formación Napo

donde se ha identificado tres unidades estratigráficas para la arena “U” y dos

para la arena “T”, además, la reinyección de agua se la realiza a la

formación Tiyuyacu.

El ciclo arenisca “U” tiene un espesor promedio de aproximadamente 140

pies y presenta tres niveles de arenisca denominados “U” inferior, medio y

superior.

“U” superior, arenisca cuarzosa, crema a blanca crema, transparente

translucida, grano fino a medio, subredondeada a subangular, friable

moderadamente consolidada, regular selección, matriz arcillosa, cemento

ligeramente calcáreo, con inclusiones de glauconita.

“U” media, arenisca cuarzosa, crema a blanca crema, transparente,

translucida, de grano fino, menor grano medio, subangular a

subredondeada, friable a moderadamente consolidada, ocasionalmente

matriz arcillosa, cemento ligeramente calcáreo.

10

“U” inferior, arenisca cuarzosa, crema a café clara, transparente, translucida,

grano fino a medio, subredondeada a subangular, friable a moderadamente

consolidada, regular selección, matriz no visible, cemento ligeramente

calcáreo.

“T” superior, arenisca cuarzosa crema a café clara, subtransparente

subtranslucida, grano fino a medio, subredondeada a subangular, buena a

regular selección, friable a moderadamente consolidada, matriz arcillosa,

cemento ligeramente calcáreo con inclusiones de glauconita.

“T” inferior, arenisca cuarzosa, blanca a blanca crema, transparente,

translucida, de grano fino a medio, subredondeada a subangular, friable en

parte moderadamente consolidada, buena a regular selección,

ocasionalmente matriz arcillosa, cemento ligeramente calcáreo.

“Tiyuyacu”, esta formación es de ambiente netamente continental y

descansa concordantemente sobre la formación Tena. Está compuesta de

conglomerados y cherts multicolor, preferentemente café oscuro, amarillo,

rojo, blanco y gris verdoso, de arenisca friable cuarzosa de color gris claro,

subangular de grano fino a medio con cemento arcilloso. Y de limolitas

semiblandas de color rojo y café. En la figura 2.2 se observa la Columna

Estratigráfica de la Cuenca Oriente.

11

Figura 2.2 Columna Estratigráfica de la Cuenca Oriente.


12

2.1.2 CARACTERIZACIÓN DE LOS RESERVORIOS DE ACUERDO AL

DIAGRAMA DE FASES

De acuerdo al diagrama de fases como se observa en la figura 2.3 el

yacimiento del campo Cuyabeno es subsaturado, lo que nos indica que a la

presión y temperatura inicial los fluidos se encuentran en una sola fase

denominada líquida (punto 1), ya que la presión inicial sobrepasa la presión

de burbujeo o de saturación correspondiente a la temperatura del

yacimiento.

Figura 2. 3 Diagrama de fases del yacimiento subsaturado.


Al explotar este yacimiento la temperatura permanecerá constante, no así la

presión que declinará hasta alcanzar la presión de burbujeo (punto 2), punto

en el cual se inicia la liberación del gas en el yacimiento y aparecerá en

forma de pequeñas burbujas. Esta liberación del gas combinado con la

extracción de crudo hará que aumente constantemente la saturación de gas.

13

La producción de gas en superficie se da por la liberación que ocurre del gas

en solución (punto 3), causada por la disminución de presión a través de la

tubería de producción al subir el fluido desde el yacimiento hasta superficie.

2.1.3 PROYECCIÓN DE LA PRODUCCIÓN

A continuación en la figura 2.4 y tabla 2.2 se muestra los pronósticos de

producción para el periodo de tiempo del 2009 al 2021, así también se

muestra el programa de perforación en la tabla 2.3, con estos pozos nuevos

se aumentará la producción de los fluidos.

Figura 2. 4 Gráfica de pronósticos de producción área Cuyabeno 2009 -

2021.


14

Tabla 2.2 Datos de pronósticos de producción área Cuyabeno 2009 – 2021

Tabla 2.3 Programa de perforación de pozos área Cuyabeno

15

2.1.4 FACILIDADES DE PRODUCCIÓN CAMPO CUYABENO

Las facilidades de producción típicas en el área son los siguientes:

Líneas de flujo para pozos

Múltiples de producción

Sistemas de tratamiento químico

Separadores

Tanques de almacenamiento

Botas de gas

Bombas de transferencia de crudo

Unidades de medición

Generación eléctrica

Sistema de reinyección de crudo (Power Oil)

Obras civiles

Sistemas de comunicación

Sistemas de contra incendio

Sistemas de automatización (SCADA)

Sistema de reinyección de agua de formación

En la figura 2.5 observamos las facilidades de producción del Campo

Cuyabeno.

16

Figura 2. 5 Diagrama general de la estación del campo Cuyabeno.


La producción diaria del activo es fiscalizada en la estación terminal de Lago

Central. Todo el gas producido es venteado o quemado por los dos

mecheros o teas de alta (25 psi) presión y otro de baja, instalados en cada

estación de flujo.

El separador de prueba cuenta con instrumentación para el control

automático de nivel, indicación local de presión, medición de gas producido,

mediante un registrador de flujo y placa de orificio y medición de crudo

producido a través de un medidor de crudo tipo turbina.

17

En la etapa de separación, el crudo va a la bota desgasificadora, donde se

extrae el remanente de gas que pudiera quedar en el fluido, el cual es

transferido a la tea; y por otro, el crudo es enviado hacia el tanque de lavado,

donde se separa éste del agua. En esta fase existe un subproceso de

recirculación de agua, a través de un calentador, que agiliza el proceso de

separación.

Una vez separada el agua del crudo, el crudo es transferido al tanque de

surgencia, donde es almacenado, para luego ser medido y transferido al

sistema de oleoducto y al sistema Power Oil. Por su parte, el agua es

enviada al Tanque de Agua y desde allí es transferida a un pozo inyector.

Una porción del gas total producido, desde la etapa de separación, es

utilizada como gas combustible en las facilidades de la estación, el resto del

gas es transferido a las Teas.

Con la finalidad de mejorar el proceso de separación, el Campo cuenta con

tres puntos de inyección de química, los cuales están ubicados a la entrada

del Sistema de Separación, a la salida del tanque de surgencia y a la salida

del tanque de agua.

2.1.5 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE REINYECCIÓN DE CRUDO

Una vez obtenido el crudo después de los procesos necesarios, es

reinyectado a los pozos por medio del sistema centralizado “Power Oil”, el

mismo que consta de bombas Booster para relevamiento de presión desde

el tanque de surgencia o almacenamiento de crudo y bombas de inyección

de alta presión, con sus motores, tubería, válvulas, uniones y accesorios.

En las figuras 2.6 y 2.7 se observa el sistema Power Oil en Cuyabeno.

18

Figura 2. 6 Unidades power oil área Cuyabeno EP Petroecuador.


Figura 2. 7 Esquema de Sistema de Reinyección de crudo.


19

2.2 SISTEMA DE BOMBEO HORIZONTAL

Las bombas centrífugas multi-etapas están diseñadas para operar en un

rango específico de presión y caudal. La operación fuera de este rango

puede ocasionar daño en las etapas de la bomba por empuje ascendente o

descendente resultando en la reducción del tiempo de vida útil de los

equipos. Operar dentro del rango establecido mejora la eficiencia y reduce el

consumo de potencia. La presión mínima requerida varía dependiendo de

cada modelo de bomba.

Los usos típicos para estas bombas son inyección de alto volumen de agua,

abastecimiento de agua, transferencia del petróleo crudo, disposición del

agua salada. Los sistemas de bombeo horizontales funcionan de manera

óptima, hasta en condiciones de presiones extremadamente altas de la

descarga y también de caudales muy altos. Las unidades horizontales de

bombeo, se pueden instalar en paralelo cuando se requieren volúmenes más

altos. Estas unidades requieren un mantenimiento mínimo en comparación

con las bombas de desplazamiento positivo.

Existen varios aspectos a tomar muy en cuenta como son:

Un análisis del líquido a ser bombeado, viscosidad, densidad, API,

etc.

Una válvula de estrangulamiento se requiere en la descarga para

mantener la bomba en el rango de operación óptimo y controlar el

upthrust de la bomba en el encendido.

Una válvula check se debe utilizar en la descarga, especialmente al

funcionar las bombas horizontales en paralelo. Esto previene el

regreso de la presión en las bombas.

Para bombas de alta potencia, es recomendable utilizar un variador

de velocidad, tendiendo así una corriente baja en el encendido.

20

El rango de operación del sistema bombeo horizontal es el siguiente:

1. Potencia de 25 a 1,000 hp.

2. Caudales de 400 BFPD a 50,000 BFPD.

3. Presión de descarga de 250 a 4,500 psi.

4. Presión de entrada o succión desde 1 psi. Hasta 3,000 psi.

2.2.1 COMPONENTES

El sistema de bombeo horizontal consta de los siguientes componentes

principales:

Skid o frame

Plato adaptador del motor

Motor Couplings

Chamara de empuje

Suction

Sello mecánico

Stub Shafts/Couplings

Plato adaptador de la bomba

Soportes de la bomba

Bomba

Componentes de descarga

Instrumentación y accesorios

21

2.2.1.1 Skid o frame

El Skid es una estructura en la cual se asientan todos los componentes de la

bomba horizontal, el skid es fabricado de acero y provee la plataforma para

motar todos los componentes. El sistema completo es alineado con láser en

la fábrica antes de ser embarcado, la rigidez del skid minimiza la

desalineación durante el transporte, instalación, y vibración normal durante

la operación.

En la figuras 2.8 y 2.9 podemos ver un skid y sus componentes.

Figura 2. 8 Skid y sus components.

Schlumberger, (2002), horizontal pumping systems field service manual.

La bomba es soportada por una sección longitudinal atornillada sobre su

soporte que permite desplazamiento horizontal y vertical para efectos de la

alineación. Una serie de grapas aseguran la bomba a la cuna.

22

Figura 2.9 Skid.

Baker hughes, (2008), horizontal surface pumping system installation, operation and maintenance manual.

2.2.1.2 Acople del motor / coupling

Se usan dos tipos de acoplamientos para los mecanismos de transmisión de

motores eléctricos; tipo espaciador o tipo rejilla. Los acoplamientos se

muestran en las figuras 2.10 y 2.11.

Es diseñado de acuerdo a la potencia de la unidad. El coupling más

comúnmente usado en las unidades horizontales, para juntar el motor a la

cámara de empuje horizontal, es el acople de rejilla.

Figura 2. 10 Acoplamiento tipo espaciador.

Falk, (1998), steellex couplings, installation and maintenance manual.

23

Los mejores acoples se deben a sus tolerancias de la alineación del eje y

mantenimiento. Para un rodamiento de motor estándar, el acople de rejilla

puede ser utilizado. Este tipo rejilla no protegerá el tren de la impulsión en el

movimiento axial.

Figura 2. 11 Acoplamiento tipo espaciador.

Falk, (1998), steellex couplings, installation and maintenance manual.

2.2.1.3 Cámara de empuje horizontal

Figura 2. 12 Cámara de empuje y sus componentes.

General Electric Oil, (2004), product catalog surface pumping system.

24

La cámara de empuje es un componente lubricado por aceite que tiene 3

propósitos principales: transmitir el torque del motor a la bomba, absorber las

cargas generadas por la bomba y sellar el fluido de bombeo del ambiente.

En las figuras 2.12 y 2.13 podemos ver la cámara de empuje y sus

componentes, el eje estándar de la cámara absorbe un empuje de 10000 lbs

a 3600 rpm, y puede absorber hasta 25000 lbs en unidades de alto

rendimiento. Interiormente está formada por cojinetes de bolas de empuje

radial, totalmente lubricados por aceite e incluye en sus extremos sellos del

eje que operan a una misma presión en ambos sentidos, estos sellos

mecánicos evitan que ingrese el aceite u otro fluido al motor.

Tanto los motores superficiales como los motores sumergibles, tienen

suficiente número de cojinetes para apoyar el empuje del rotor. El empuje

generado por la bomba se debe absorber y no transmitir al motor.

Figura 2. 13 Cámara de empuje.


El fondo de esta cámara de empuje es un colector de aceite; la lubricación

se lleva a cabo por medio de dos anillos que proporcionan un baño de aceite

25

a través del compartimiento del empuje. Un sello mecánico, sella el líquido

producido entre el compartimiento del empuje y el producto. Varios sellos

son usados dependiendo de la presión y de la composición del líquido.

En la figura 2.14 podemos observas los rodamientos de la cámara de

empuje.

Figura 2. 14 Rodamiento internos cámara de empuje.


Actualmente, todos los compartimientos de sello son manufacturados de

acero inoxidable. El aceite es circulado por una bomba de velocidades

internamente montada. La cámara de empuje abarca la cubierta, el eje, los

cojinetes, los sellos mecánicos del eje, el indicador de nivel de aceite.

2.2.1.4 Succión

El ensamble soldado de la succión va atornillado a la bomba y a la cámara

de empuje. Su función principal es permitir la entrada de fluido a la bomba.

26

Admisiones de diferentes tamaños y tipos de brida están disponibles para

diversas aplicaciones de bombeo. La dirección de la admisión puede ser

cambiada en el campo (incrementos de 90°) de acuerdo al arreglo disponible

de las tuberías. En las figuras 2.15 y 2.16 podemos ver los componentes y

un grafico en corte de la succión.

Figura 2. 15 Succión y sus componentes.

General Electric, (2004), product catalog surface pumping system.

Figura 2.16 Admisión o succión de la unidad.

Baker Hughes, (2008), horizontal surface pumping system installation, operation and maintenance manual.

27

Esta incluye un sello mecánico ya que sus caras están sometidas a un

diferencial de presión. Para altas presiones de succión esta cámara se

diseña con aceros 316 SS y bridas de alta presión. Se construyen también

en materiales resistentes a la corrosión recubiertos por materiales sintéticos

(coated).

2.2.1.5 Sello mecánico

Podemos detallar los componentes mostrados en la figura 2.17 del sello

mecánico de la siguiente manera:

Figura 2.17 Componentes Sello Mecánico.

John Crane, (2002), product catalog.

1. Un elemento de sellado primario desgastable y estacionario. (Asiento)

2. Un elemento de sellado primario desgastable y rotativo.

(Anillo Primario o Insert)

3. Elementos de sellado secundario y terciario. (Empaques)

4. Uno o varios elementos de empuje para mantener los elementos de

sellado primario 1 y 2 en contacto permanente uno contra el otro.

(Resortes o fuelle)

28

5. Componentes auxiliares para completar el sello mecánico.

(Componentes Metálicos).

Áreas de sellado en operación

Con un sello en operación se tienen muchas áreas de sellado a continuación

en la figura 2.18 se muestran las mismas:

Figura 2.18 Áreas de sellado en operación de un sello mecánico.


1) El contacto entre las caras lapeadas del asiento y el anillo primario se

conoce como “área de sellado primario”.

2) El área de sellado entre el eje y el anillo primario se conoce como

“área de sellado secundario”.

3) El área de sellado entre el alojamiento de la brida y el asiento es

referido como “área de sellado terciaria”.

29

Planitud de las caras

Para reducir la separación de las caras en el “área de sellado primario” las

superficies del asiento y del anillo primario deben estar lapeadas y planas,

en ñla figura 2.19 se muestra diferentes tipos de superficies.

El lapeo es un proceso de mecanizado para conseguir superficies

extremadamente planas.

Figura 2.19 Planitud de las caras.


Planitud de las caras

Las superficies lapeadas se miden en “bandas de luz”. Muchas superficies

lapeadas de sellos mecánicos aceptan un máximo de 2 bandas de luz

0.0000232”. En la figura 2.20 se muestra medición de la planitud de las

caras.

30

Figura 2.20 Medición de la planitud de las caras sello mecánico.


Este sello está diseñado para mantener el fluido a ser bombeado aislado del

medio ambiente. Normalmente este sello es instalado en la cabeza de la

cámara de empuje o en la cámara para sello. Gran variedad de sellos y

sistemas de lavado de sellos están disponibles en el mercado para

diferentes aplicaciones. Las propiedades del fluido y condiciones de

operación son las que indican que tipo de sello se debe utilizar. En la figura

2.21 podemos ver un sello tipo II.

Figura 2.21 Sello mecánico.


31

Lubricación y enfriamiento

Entre las caras del sello se introduce una película de fluido.

Este fluido es deseable y necesario debido a que permite una

pequeña separación de las caras lapeadas.

Con esta pequeña separación, se provee la lubricación a las

superficies de contacto. La lubricación es crítica para la efectiva

operación del sello.

A continuación en la figura 2.22 se observa este sistema.

.

Figura 2.22 Sistema de lubricación y enfriamiento.


Generación de calor entre las caras

Como las superficies rozan una contra la otra al rotar se genera calor

entre ellas.

El calor es una fuerza destructiva que distorsiona y quema las caras.

32

Es muy importante el enfriamiento o lubricación para remover el calor.

En pocos minutos de operación sin la adecuada lubricación, las caras

del sello pueden dañarse permanentemente.

El daño en las caras puede significar una reducción de la vida y el

rendimiento del sello.

En muchos casos el daño es una causal para el inmediato reemplazo

del sello.

Sistemas de lubricación y enfriamiento del sello

Los sellos mecánicos mejoran su rendimiento si se operan lubricados

en un ambiente apropiado (limpieza y temperatura).

Para lograr este ambiente, se tienen sistemas auxiliares que permiten

mantener las condiciones apropiadas.

El liquido contenido en la cavidad de sellado debe renovarse para

evitar la vaporización de la película de lubricación interfacial entre las

caras.

A continuación podemos ver en la figura 2.23 la manera en la cual se realiza

la inyección de líquido en un sello mecánico.

Figura 2.23 Inyección de líquido en sello mecánico.


33

2.2.1.6 Bomba

Es una bomba centrífuga multi-etapas, instalada horizontalmente. Tiene

varios difusores estacionarios y el mismo número de impulsores giratorios.

La cabeza de la bomba va atornillada a la descarga y la base atornillada a la

admisión.

Figura 2.24 Componentes Bomba Centrifuga.

General Electric, (2004), product catalog surface pumping system.

El ensamble vertical u horizontal de varios conjuntos conforma una unidad

multietapa. Las figuras 2.24 y 2.25 muestran una unidad multietapa.

La rotación de los impulsores provoca el movimiento de fluido que al pasar a

través de los difusores aumenta su presión gradualmente llegando a un valor

máximo, cuya magnitud determinada por el número de etapas de la bomba,

proporciona la presión necesaria para desplazar el fluido.

34

Figura 2.25 Bomba centrifuga multietapas.


2.2.1.7 Soporte de la bomba

El soporte de la bomba puede contener soportes independientes con una

montura y una abrazadera o de una combinación de pedestales y de una

horquilla en forma de canal en V o U.

Figura 2.26 Soportes de bomba.

General Electric Oil, (2004), product catalog surface pumping system.

35

Los soportes independientes permiten la adaptación que requiere la cámara

de sello y el motor para alinearse con la bomba. En la figura 2.26

observamos los soportes de la bomba.

La horquilla descansa sobre los pedestales colocados a lo largo del Skid, la

bomba se alinea con el motor y la cámara de sello. Ambos proporcionan

soporta a la bomba, amortiguan la vibración y mantienen la alineación. El

Skid incorpora los siguientes materiales que permiten una mejor alineación y

reducción de la vibración.

2.2.1.8 Descarga

La descarga puede ser roscada o unida por brida. Una descarga roscada

aceptará una conexión de tubería macho. Si está unida por brida, la base de

la brida puede ser roscada, para formar a una pieza integral de la cabeza de

la cubierta o diseñada para juntarla por pernos a la conexión de la cabeza.

2.2.1.9 Brida de descarga

La designación "lap joint" refiere a una brida en la cual el anillo de la brida

rota libremente alrededor de la cara de la brida, por lo que se elimina el

proceso de agujerear dos bridas.

El ensamble soldado de descarga va atornillado a la cabeza de la bomba,

lleva el fluido de alta presión de la bomba a la línea de flujo. Hay

disponibilidad de diferentes tamaños y tipos de brida de acuerdo a los

requerimientos de la línea de flujo. La descarga posee una brida rotatoria

que facilita los trabajos de conexión. En la figura 2.27 se muestra la brida de

descarga.

36

Figura 2.27 Brida de descarga.


2.2.1.10 Longitud del skid

Aunque cada skid es diseñado por separado, la longitud de éste, se puede

estimar usando las pautas siguientes:

Calcular la longitud total de la bomba.

Determinar los caballos de fuerza del motor.

Si el motor es de 150 hp o menos, agregar 6 pies a la longitud de la

bomba para la longitud total del Skid.

Si el motor está sobre 150 hp y menos de 400 hp, (incluido los de 400

hp), agregar 8 pies a la longitud de la bomba.

Si el motor está sobre 400 hp, agregar 10 pies a la longitud de la

bomba.

La altura total del Skid, depende de la altura del motor y se debe

determinar caso por caso.

37

2.2.1.11 Motor

Los sistemas de bombas horizontales utilizan diferentes tipo de motor bien

sea eléctricos o de combustión.

Mientras que todos los motores eléctricos tienen características comunes,

los motores superficiales usados para usos de bombas eléctricas

horizontales son obviamente muy diferentes a los motores de las bombas

eléctricas sumergibles que la mayoría está acostumbrado.

Protección del motor eléctrico

Los motores superficiales vienen con una variedad distinta de protecciones.

Los más comúnmente usados con bombas eléctricas horizontales son:

WPII o Protegidos del clima

En la figura 2.28 podemos observar el motor WPII, este es un motor

aplicable para la mayoría de los usos al aire libre.

Figura 2.28 Motor NEMA Weather Protect Type II (WPII).

Toshiba, (2008), motor catalog low & medium voltage.

38

Tiene aletas disipadoras de calor en contacto a la atmósfera que están

protegidos por tres dobleces de 90 grados que hacen que la mayoría de la

humedad o de los sólidos caigan fuera antes de que alcancen el interior del

motor.

TEFC o Totalmente cerrados, enfriados por ventilador

Este motor es totalmente cerrado y es refrigerado por un ventilador. Es el

motor más comúnmente usado en el campo petrolero. En muchos casos un

WPII es adecuado para el uso, pero el campo petrolero especifica

históricamente un TEFC. En la figura 2.29 se muestra el motor TEFC.

Este motor se prefiere a un WPII en condiciones tales como vientos

extremos con suciedad o arena, vientos con lluvia o en usos offshore.

Figura 2.29 Motor Cooled Fin - Type (TEFC).

Toshiba, (2008), motor catalog low & medium voltage.

39

XT a prueba de explosión

El motor a prueba de explosiones se diseña para confinar una explosión

interna dentro de la carcasa. Se lo utiliza más comúnmente en

circunstancias donde un gas inflamable o un líquido pueden estar presentes

en la atmósfera.

Voltaje

Los motores de superficie se clasifican generalmente como:

De baja tensión generalmente de 460 V @ 60 hz. o 380 V @ 50 hz.

De voltaje medio 2300/4160 V @ 60 hz o 3300/6000 V @ 50 hz.

En general, la potencia máxima para los motores de la baja tensión es 800

hp.

Esto es debido a que el tamaño del alambre que se requiere para estos

motores de alto amperaje es mayor. Se calcula el KVA usando el mismo

procedimiento que el utilizado en los motores sumergibles.

Cojinetes

Los dos tipos de cojinetes usados típicamente en motores superficiales son

rodamiento de bolas y cojinetes tipo buje. Casi todos los usos de bombas

eléctricas horizontales utilizan los rodamientos de bolas.

Motor de combustión

Los motores que se utilizan a veces con el sistema de bombas eléctricas

horizontales son motores a gas o diesel. Estos motores requieren un sistema

diferente de conexión que los utilizados comúnmente con un motor eléctrico.

40

En la figura 2.30 se muestra un motor Caterpillar de combustión interna.

Figura 2.30 Motor Combustion Interna V-12 Stroke Cycle Diesel.

Caterpillar, (2007), motor catalog.

2.2.1.12 Lubricación

La estructura de sello consiste en una bomba de desplazamiento positivo

que se une al eje dentro de la cámara de sello. La bomba conduce el aceite

refrigerado a través de la cara del cojinete de empuje. El aceite caliente que

sale del cojinete de empuje se mueve a un intercambiador de calor que es

enfriado por un ventilador eléctrico, después regresa nuevamente dentro de

la cámara de sello. En la figura 2.31 podemos observar un cooler marca

HYDAC.

41

Figura 2.31 Sistema de lubricación.

Hydac International, (2012), Air Cooled – Oil Coolers SC & OK series.

2.2.1.13 Instalaciones eléctricas

Se debe escoger un tamaño correcto del cable. Además el sistema consta

de una batería, y de aquí existe la conexión con el motor. El potencial

generalmente es de 460 voltios pero a veces se requiere 2400 voltios, para

lo cual se necesita un transformador entre el variador de velocidad y el

motor.

2.2.1.14 Sistemas de control

Arranque estrella triangulo.

Auto transformador.

Arrancador suave (Soft start).

Variador de Frecuencia.

Arranque estrella triángulo

Aplicado en sistemas en los cuales se requiere una tasa de flujo y

presión constantes.

.Mantienen una alimentación eléctrica de línea.

42

Autotransformador

No es muy aplicado en este sistema, por el inconveniente de que al

utilizar un transformador multitap para el arranque y al manejar

potencias elevadas estos tienden a recalentarse y disminuir

notablemente su tiempo de vida útil del equipo.

Arrancador suave (soft start)

Es utilizado en sistemas de flujo y presión constantes.

Utilizan SCR (Reactores controlados de silicio). Permiten una

alimentación de tensión e intensidad moderada hasta cierto punto

durante el arranque.

Variador de velocidad

Considerado como una de las mejores alternativas para control de sistemas

de bombeo horizontal, ya que permiten trabajar dentro de amplios rangos de

presión y flujo ajustándose a los requerimientos del sistema y a las

necesidades del operador.

Los cambios de frecuencia en el VSD inciden de acuerdo a las leyes de la

afinidad en la tasa de bombeo y en la presión de descarga del sistema.

El regulador variable de la velocidad, está particularmente bien adaptado

para sistemas de bombas eléctricas horizontales. Este sistema proporciona

un comienzo reducido del esfuerzo de torsión. Cuando se tenga un exceso

de potencia superior a 400 hp, es recomendable arrancar suavemente el

sistema de bombeo horizontal. En la figura 2.32 podemos observar un

variador de frecuencia.

La bomba requiere una frecuencia o voltaje reducido al inicio, para evitar las

grandes corrientes internas que se encuentran a menudo al arrancar la

unidad. El no eliminar estas corrientes podría dar lugar a una parada del

43

sistema de energía. Este método de arranque también sirve para proteger la

integridad mecánica de la unidad.

Figura 2.32 Variador de frecuencia.


Los detalles para un correcto uso del regulador variable de la velocidad en

las bombas, se mencionan a continuación:

El rango de frecuencia para los motores superficiales es típicamente 40-

62 hertzios. Existen motores que trabajan sobre la frecuencia máxima

absoluta que es 64 hertzios, pero depende de la aprobación del

fabricante del motor.

Es a menudo necesario utilizar una varilla que pone a tierra el eje y

cojinetes aislados, en los motores con muchos caballos de fuerza que

funcionan con un variador de velocidad.

44

2.2.1.15 Instrumentación

La instrumentación, es un aspecto muy importante que nos ayuda a

supervisar y controlar el sistema de bombas horizontales, así como también

los medidores y los interruptores para un óptimo funcionamiento del sistema.

La instrumentación estándar de los sistemas de bombeo horizontal son los

siguientes:

Vibración de la cámara de empuje, nivel de aceite de la cámara de empuje,

presión de entrada y descarga de la bomba.

Están disponibles instrumentos para medir la temperatura del aceite de la

cámara de empuje y embobinado del motor. Los instrumentos de medición

pueden ser cableados a un controlador de velocidad variable (VSD) o

cualquier sistema de control utilizado.

Mientras que el sistema en sí mismo debe ser diseñado para anticipar un

cierre de válvula o una línea de flujo en mal estado, a veces el sistema debe

ser parado bajo ciertas condiciones. Si el NPSHA cae a un nivel que permita

la cavitación destructiva en la bomba, el sistema necesita ser parado. Se

recomienda que la instalación sea infalible, lo que implica el diseño

adecuado de los dispositivos, los cuáles se cerrarán normalmente. Si hay un

modo de fallo, pérdida de energía, o un circuito abierto, el circuito se

disparará e inducirá una parada.

Presión de entrada

La presión de entrada debe ser monitoreada y controlada. El interruptor de la

presión de entrada tiene un interruptor de baja presión, el cuál es fijado para

dispararse en presiones descendentes. En general, este interruptor funciona

normalmente, cuando la presión normal baja menos del 10%.

45

Otros métodos de protección serán probablemente necesarios si la unidad

funciona cerca al NPSHR de la bomba. Si las condiciones de arranque del

sistema incluyen una caída de presión extrema en la presión de entrada,

puede ser necesario incluir un bypass, o dar un retraso en la secuencia de

arranque de la unidad. En la figura 2.33 observamos un medidor de presión

digital marca Murphy.

Figura 2.33 Sensor de presión.

Murphy, (2005), product catalog control systems.

Presión de descarga

Para controlar la presión en la descarga del sistema, el equipo está provisto

de un interruptor para alta y baja presión. En general, se fija este dispositivo

para las máximas condiciones de funcionamiento, más un 10%. Por ejemplo

el cierre de una válvula de bloqueo podría causar un pequeño problema, en

las presiones de la descarga que pueden dar lugar a una parada.

El interruptor de baja presión, se puede fijar en el 10% debajo de la

condición de funcionamiento normal. Una alarma indicará una baja en la

presión de la descarga. Cada sistema puede tener otras circunstancias

especiales que pudieron afectar el ajuste de los interruptores de presión.

46

Vibración

Para cerrar el sistema, en caso que exista vibración excesiva, el sistema de

bombas horizontales se utiliza comúnmente un interruptor. El interruptor de

la vibración necesitará ser puenteado durante el arranque del equipo.

Figura 2.34 Sensor de vibración marca Murphy.


Un reajuste manual es proporcionado por el interruptor. Como regla general,

después del arranque se ajusta la sensibilidad del manómetro, hasta que la

unidad disminuya la vibración. En la figura 2.34 se observa un medidor de

vibración marca Murphy.

Interruptor del nivel de aceite

El interruptor de seguridad se accionará para asegurarse de que la unidad

se apagará en el caso de que exista pérdida de aceite en la cámara de

empuje.

Este dispositivo es del tipo falla y cierra. El nivel de aceite dentro de la

cámara de empuje, debe ser fijado, basado en la posición dentro de la

ventana de cristal que está junto al termómetro.

47

Se debe considerar:

Poco aceite puede causar fallas del cojinete de empuje.

Demasiado aceite sumergirá el cojinete en el aceite lo cual traerá

problemas.

El interruptor de alto nivel se puede utilizar para alertar cuando se ha

sobre llenado la cámara del empuje del aceite.

Un punto de alto nivel se puede también utilizar para ayudar a

anunciar una falla del sello, puesto que la cámara de empuje se

inundará.

En la figura 2.35 se observa un medidor de vibración marca Murphy.

Figura 2. 35 Interruptor del nivel de aceite.


48

2.3 SISTEMA DE BOMBEO HIDRÁULICO

2.3.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA

Figura 2. 36 Diagrama de flujo del Sistema de Bombeo Hidráulico

Bradley, (1992), H. B. Petroleum Engineering Handbook. SPE

En la figura 2.36, los elementos principales que componen un sistema

convencional. La relación que existe entre los elementos se describe a

continuación.

El fluido motriz es petróleo crudo producido o agua tratada. En cualquier

caso han sido sometidos a un proceso natural de separación de gas, agua y

sedimentos y sujetos a un período de asentamiento y limpieza mediante

almacenamiento, productos químicos, filtros, etc. La calidad del fluido motriz,

especialmente el contenido de sólidos es un factor de gran importancia en la

vida y costos de reparación del equipo.

49

2.3.2 SISTEMA DE OPERACIÓN FLUIDO MOTRIZ

Uno de los principales elementos del Bombeo Hidráulico en general es el

fluido motriz (aceite o agua). Dicho fluido tiene como función la de

proporcionar la energía necesaria para accionar el motor de la unidad de

producción y además lubricar todas las partes del sistema.

Las características más importantes que deberá poseer el fluido motriz son:

Fluido limpio. Debido a que el fluido motriz estará en contacto con las

partes del equipo superficial y de fondo, es recomendable que este no

contenga impurezas que puedan, provocar problemas subsecuentes, tales

como: corrosión, y/o abrasión de la tubería de inyección, obstrucción de las

tuberías o mal funcionamiento del motor.

Contenido de sólidos mínimo. Es necesario que el tipo de fluido que se

elija como fluido motriz, no contenga más de 20 p.p.m. de sólidos, el tamaño

de las partículas sólidas no deberá exceder a 15 micrones y el contenido de

sal no ser mayor de 12 lb/1000 bbl. de petróleo.

Baja Viscosidad. Esta característica será uno de los factores para poder

elegir el tipo bomba superficial, ya que si el fluido motriz es sumamente

viscoso, la presión de descarga requerida para la bomba deberá ser

sumamente alta para moverlo, por lo que se necesita que la viscosidad sea

la más baja posible.

Alto poder de lubricación. Esta característica es debida a que el fluido

motriz estará en contacto directo con todas las partes mecánicas del motor

superficial y por lo tanto tendrá como función la de lubricar cada una de las

partes que constituyen dicho motor.

50

Existen básicamente dos sistemas de operación dentro del bombeo

hidráulico:

2.3.3 SISTEMA DE FLUIDO MOTRIZ ABIERTO

La aplicación de este sistema es la más sencilla y económica. En este

sistema, el fluido motriz retorna a la superficie mezclado con el petróleo

producido, ya sea por la tubería de descarga o por el espacio anular de las

tuberías de revestimiento, producción o inyección, dependiendo del equipo

de fondo que se tenga. La aplicación de este sistema presenta varias

ventajas como: la adición de fluido motriz limpio en pozos que contienen alto

porcentaje de agua salada, con lo que se reduce dicho porcentaje y por lo

tanto disminuye el efecto de corrosión. Así mismo, la adición de petróleo

ligero puede reducir la viscosidad en pozos productores de petróleo pesado.

La principal desventaja de este sistema es el incremento de volumen bruto

que debe ser tratado en la superficie para obtener el petróleo limpio

necesario y continuar la operación.

2.3.4 SISTEMA DE FLUIDO MOTRIZ CERRADO

Este sistema es el método más completo que existe en la actualidad, en el

cual, el fluido motriz retorna a la superficie, independientemente del petróleo

producido, fluyendo nuevamente hasta el tanque de almacenamiento y

formando un circuito cerrado. Esto se logra por medio de una tubería

adicional que va alojada en un dispositivo mecánico llamado “Cámara de

Fondo”, instalado en el fondo del pozo.

En este sistema se utiliza un elemento de empaque en la unidad de bombeo,

que permite aislar el fluido motriz del producido. Las principales ventajas

son: la medición exacta de los fluidos producidos por el pozo y la

51

determinación del desgaste sufrido por la unidad de bombeo al

incrementarse el volumen de fluido motriz utilizado en la lubricación de los

pistones.

Figura 2. 37 Sistema de operación del fluido motriz.

Bradley, (1992), H. B. Petroleum Engineering Handbook. SPE.

2.3.5 COMPONENTES DE SUPERFICIE

2.3.5.1 Tubería de alta y baja presión

Utilizadas para la conducción del fluido motriz hasta el pozo, y el retorno de

la mezcla hasta la estación. La tubería de alta presión soporta hasta 5000

psi, mientras las tuberías de baja presión tienen márgenes de resistencia

menores (500–800 psi).

2.3.5.2 Cabezal de distribución o manifold

El fluido que proviene de la bomba superficial, es regulado mediante los

dispositivos localizados en el conjunto denominado “cabezal de distribución

o manifold”.

52

Los cabezales están provistos de medidores de desplazamiento positivo que

permiten determinar el volumen de fluido motriz inyectado, con lo que se

puede calcular la eficiencia de operación de las unidades de bombeo. Se

tienen además, válvulas reguladoras de flujo, o bien válvulas reguladoras de

presión; las primeras cont0rolan el volumen del fluido motriz inyectado, sin

importar la presión de operación que se tenga, y las segundas permiten

controlar automáticamente dicha presión de operación.

2.3.5.3 Cabezal de pozo

Todo pozo posee un cabezal, dentro del bombeo hidráulico los cabezales de

pozo tienen el mismo sistema de funcionamiento. El cabezal de pozo posee

una válvula MASTER, que está conectada directamente con la sarta de la

tubería (tubing) y la tubería de revestimiento (casing), con las líneas de

inyección y producción, por lo tanto pilotea el movimiento de cualquier fluido

(motriz o retorno) en cualquier sentido dentro del pozo.

2.3.5.4 Unidad de potencia (bombas booster y bombas reciprocantes)

La potencia que requiere el sistema para la inyección del fluido motriz, es

proporcionada por una unidad constituida por una bomba reciprocante del

tipo triple o quintuple, accionada por un motor eléctrico o de combustión

interna.

2.3.5.5 Bombas centrífugas (booster)

Tipo centrifugas, las cuales se encargan de alimentar a las bombas

principales de inyección para enviar el crudo y ser inyectado a los pozos que

producen bajo el método de levantamiento artificial por bombeo hidráulico.

53

Generalidades y características técnicas

Las bombas centrífugas mueven un cierto volumen de líquido entre dos

niveles; son pues, máquinas hidráulicas que transforman un trabajo

mecánico en otro de tipo hidráulico. Los elementos constructivos de que

constan son:

a) Una tubería de aspiración, que concluye prácticamente en la brida de

aspiración.

b) El impulsor o rodete, formado por una serie de álabes de diversas formas

que giran dentro de una carcasa circular. El rodete va unido al eje y es la

parte móvil de la bomba. El líquido penetra axialmente por la tubería de

aspiración hasta el centro del rodete, que es accionado por un motor,

experimentando un cambio de dirección más o menos brusco, pasando a

radial, (en las centrífugas), o permaneciendo axial, (en las axiales),

adquiriendo una aceleración y absorbiendo un trabajo.

Los álabes del rodete someten a las partículas de líquido a un

movimiento de rotación, siendo proyectadas hacia el exterior por la fuerza

centrífuga, de forma que abandonan el rodete hacia la voluta a gran

velocidad, aumentando su presión en el impulsor según la distancia al

eje. La elevación del líquido se produce por la reacción entre éste y el

rodete sometido al movimiento de rotación; en la voluta se transforma

parte de la energía dinámica adquirida en el rodete, en energía de

presión, siendo lanzados los filetes líquidos contra las paredes del cuerpo

de bomba y evacuados por la tubería de impulsión.

La carcasa, (voluta), está dispuesta en forma de caracol, de tal manera,

que la separación entre ella y el rodete es mínima; la separación va

aumentando hasta que las partículas líquidas se encuentran frente a la

abertura de impulsión; en algunas bombas existe, a la salida del rodete,

54

una directriz de álabes que guía el líquido a la salida del impulsor antes

de introducirlo en la voluta.

c) Una tubería de impulsión.- La finalidad de la voluta es la de recoger el

líquido a gran velocidad, cambiar la dirección de su movimiento y

encaminarle hacia la brida de impulsión de la bomba como se

muestra en la figura 2.38.

Figura 2. 38 Bomba centrífuga, disposición, esquema y perspectiva

EP Petroecuador, ( 2011), Ingeniería conceptual campo Cuyabeno

La voluta es también un transformador de energía, ya que disminuye la

velocidad (transforma parte de la energía dinámica creada en el rodete en

energía de presión), aumentando la presión del líquido a medida que el

espacio entre el rodete y la carcasa aumenta. Este es, en general, el

funcionamiento de una bomba centrífuga aunque existen distintos tipos y

variantes.

55

Clasificación

Las bombas se clasifican según dos consideraciones generales diferentes:

1. Aquella que toma en consideración las características de movimiento

de líquidos.

2. La que se hace en base al tipo o aplicación específica para los cuales

se ha diseñado la bomba. A continuación en la figura 2.39 se presenta

la clasificación de las bombas centrifugas.

Figura 2. 19 Clasificación Bombas Centrifugas.

Shooting, (2004), Laboratorio de maquinas hidráulicas (la.m.hi.).

La descarga de la bomba booster debe ser del mismo diámetro, como el de

la descarga de la bomba horizontal y la capacidad de bombeo un 50% más,

que el mejor flujo de la eficiencia de la bomba horizontal para evitar

absolutamente cualquier problema con la cavitación. Los problemas de la

cavitación, se han experimentado en el pasado con bombas booster

pequeñas.

El sistema debe trabajar teóricamente en el mínimo NPSH. Se debe tomar

en cuenta que el nivel mínimo del tanque debe ser más que el NPSHR de la

bomba booster. La inyección química puede ocurrir en la entrada de la

descarga de la bomba booster. En el múltiple de entrada, se puede instalar

56

un medidor de presión, la válvula de desagüe y una válvula de alivio de

presión (150 psi de ajuste).

2.3.5.6 Bombas reciprocantes

El sistema de bombas de alta presión está constituido por bombas

quintuplex, encargadas de llevar el fluido motriz a los pozos que producen

por bombeo hidráulico.

El sistema de control se lo realiza por intermedio de un PLC, con sus

respectivos transmisores de presión y temperatura. El encendido se lo puede

realizar local o remoto, la estabilización del sistema se lo realiza por

intermedio de una válvula de control neumático a 3800 psi.

Bombas tipo pistón

Son unidades de desplazamiento positivo que descargan una cantidad

definida de líquido durante el movimiento del pistón o émbolo a través de la

distancia de carrera. Sin embargo, no todo el líquido llega necesariamente al

tubo de descarga debido a escapes o arreglo de pasos de alivio que puedan

evitarlo.

Despreciando éstos, el volumen del líquido desplazado en una carrera del

pistón o émbolo es igual al producto del área del pistón por la longitud de la

carrera. En la figura 2.40 se muestra la secuencia de como se produce el

bombeo, el movimiento de las válvulas de entrada y salida con el movimiento

del pistón.

57

Figura 2. 40 Desplazamiento de la bomba tipo pistón reciprocante.

EP Petroecuador, ( 2011), Ingeniería conceptual campo Cuyabeno.

Durante la carrera de descenso del pistón, se abre la válvula de admisión

accionada por el vacío creado por el propio pistón (figura 1A, 1B), mientras

la de descarga se aprieta contra su asiento, de esta forma se llena de líquido

el espacio sobre él. Luego, cuando el pistón sube, el incremento de presión

cierra la válvula de admisión y empuja la de escape, abriéndola (figura 1C,

1D), con lo que se produce la descarga. La repetición de este ciclo de

trabajo produce un bombeo pulsante a presiones que pueden ser muy

grandes.

El accionamiento del pistón en las bombas reales se fuerza a través de

diferentes mecanismos, los más comunes son:

1. Mecanismo pistón-biela-manivela.

2. Usando una leva que empuja el pistón en la carrera de impulsión y un

resorte de retorno para la carrera de succión como en la bomba de inyección

Diesel.

58

Estas bombas de pistones son de desplazamiento positivo, y dada la

incompresibilidad de los líquidos no pueden funcionar con el conducto de

salida cerrado, en tal caso se produciría o bien la rotura de la bomba, o se

detiene completamente la fuente de movimiento, por ejemplo, el motor

eléctrico de accionamiento.

Como durante el trabajo se produce rozamiento entre el pistón y el cilindro,

necesitan de sistemas de lubricación especiales para poder ser utilizadas en

la impulsión de líquidos poco lubricantes tales como el agua. Tampoco

pueden ser usadas con líquidos contaminados con partículas que resultarían

abrasivas para el conjunto. A continuación en la figura 2.41 se muestra la

clasificación de las bombas reciprocantes.

Figura 2. 41 Clasificación de las bombas reciprocantes.

Shooting, (2004), Laboratorio de maquinas hidráulicas (la.m.hi.).

Dentro de la clasificación de las bombas de desplazamiento positivo, las

bombas tratadas en esta tesis son bombas de tres (triple) y cinco pistones

(quintuple) de simple acción dispuestos horizontalmente, cuyas válvulas de

succión y descarga se abren y cierran automáticamente como efecto del

59

cambio de presión en la cámara de compresión. En las figuras 2.42 y 2.43 se

muestran estas bombas con sus componentes.

El movimiento reciprocante del pistón comprime el fluido, y su capacidad de

flujo másico es proporcional a la velocidad de su desplazamiento, más no las

presiones de la descarga, las cuales son relativamente independientes. Se

llaman de potencia porque el movimiento del pistón se origina a partir de un

cigüeñal o un árbol de levas. Una velocidad rotatoria constante de la bomba

origina la misma capacidad de flujo másico para la presión a la que es

requerida.

Figura 2. 2 Bomba de desplazamiento positivo reciprocarte de potencia,

parte mecánica (PWE) a la derecha.


En el diseño de la estructura y los componentes de la bomba se toma en

cuenta que la fuerza en el pistón depende del torque transmitido por el

motor, y el volumen comprimido depende del área del pistón y el tamaño de

la cámara.

La potencia que requiere el sistema para la inyección del fluido motriz es

proporcionada por una unidad constituida por una bomba reciprocante del

60

tipo triple vertical y accionada por un motor eléctrico o de combustión

interna. En la siguiente figura se muestra una bomba triple que consta

fundamentalmente de tres secciones: cárter, cuerpo y monoblock.

Figura 2. 43 Bomba reciprocarte triple.


2.3.6 COMPONENTES DE FONDO

2.3.6.1 Cavidad

Es un conjunto de extensiones, camisas y acoples con agujeros dispuestos

de manera especial para determinado tipo de bomba (pistón o jet). En el

interior de la cavidad se aloja la bomba.

2.3.6.2 Válvula de pie (standing valve)

Son necesarios en sistemas abiertos para crear el efecto “U” y prevenir que

el líquido que está circulando regrese de nuevo al reservorio.

61

2.3.6.3 Bomba

En este tipo de instalaciones la unidad de bombeo no está conectada a

ninguna de las tuberías, por lo que puede ser asentada por circulación del

fluido motriz y desasentada por circulación inversa.

2.3.6.4 Camisas

Son herramientas que van colocadas directamente en el intervalo de la zona

o arena productora y que tiene como objetivo permitir que solo el fluido de la

zona o arena en que dicho elemento se encuentra ingrese a través de él y

llegue hasta la cavidad; estas herramientas tienen la particularidad de

abrirse o cerrarse con la ayuda de una herramienta auxiliar llamada “Shifting

tool”.

2.3.6.5 Bombas hidráulicas tipo pistón

En el bombeo hidráulico tipo pistón se conduce el fluido motriz a través de la

tubería de producción, accionando los pistones, tanto del motor como de la

bomba, instalada bajo el nivel dinámico de fluido en el pozo.

El fluido motriz es sometido a un proceso natural de separación de gas, agua

y sedimentos siendo estos últimos producidos en una cantidad despreciable.

2.3.6.6 Bombas hidráulicas tipo jet

La bomba jet opera principalmente a través de la transferencia del momento

entre dos corrientes de fluido adyacentes. Las variables de diseño incluyen

tamaños de tobera y garganta y el radio de sus áreas de flujo, además de

cada pozo según sus componentes, ángulos, longitudes, espaciamientos,

completaciones y materiales.

62

CAPÍTULO III

3 METODOLOGÍA

3.1 EQUIPOS ACTUALMENTE UTILIZADOS Y

DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE LAS BOMBAS

RECIPROCANTES UTILIZADAS EN EL CAMPO

CUYABENO

Los principales equipos que conforman las estaciones de flujo se describen

a continuación:

3.1.1 LÍNEAS DE PRODUCCIÓN (FLUIDO MULTIFÁSICO)

Es un sistema de líneas de producción que lleva la producción desde los

pozos de producción (fluido multifásico) hacía las centrales de

procesamiento. Este sistema está constituido por líneas de 4 pulg que unen

los cabezales de pozo con un múltiple de producción (manifold) en cada

plataforma.

La estación Cuyabeno posee un total de veintiún (21) pozos productores

activos y tres (3) pozos inactivos, todos conectados directamente a la

estación. La producción total manejada por la estación es de 38790 BFPD

(10415 BPPD/28374 BAPD), y en el caso de pozos con método de

producción por inyección de “Power Oil”, se incluye también el fluido

inyectado a los pozos, el cual asciende a 10724 BPD. Dicha producción fluye

de forma individual desde cada pozo a través de una línea de flujo hasta el

múltiple de producción ubicado a la entrada de la estación.

63

3.1.2 MÚLTIPLE O MANIFOLD

Es un equipo que permite direccionar los flujos hacia el separador de prueba

ó el separador de producción mediante un juego de válvulas. Estos equipos

son realizados de forma modular y normalmente están constituidos por 5

pozos cada uno. En la Estación Cuyabeno se dispone de un múltiple de

producción con 5 cabezales: 4 de producción de 10 pulg, conectada y

direccionada hacia los separadores generales de producción; y un (1)

cabezal de prueba de 4 pulg, los cuales son mostrados en la figura 3.1.

Figura 3. 1 Múltiple o manifold.

EP Petroecuador, ( 2012), Estación Cuyabeno.

64

3.1.3 SISTEMA DE SEPARACIÓN

3.1.3.1 Separador de prueba

Este equipo permite la determinación de producción de líquido y gas del

pozo que está siendo sometido a prueba.

3.1.3.2 Separador de producción

Permite la separación de la producción de líquido y gas de varios pozos a la

vez. El sistema de separación de esta instalación esta conformado por

cuatro (4) separadores; utilizados de la siguiente manera: uno como

liberador de agua Trifásico (Free Water) de 35000 BFPD; dos (2)

separadores de producción general bifásicos de 15000 BFPD; y un (1)

separador bifásico de prueba de 5000 BFPD. En la figura 3.2 observamos el

separador de producción del área Cuyabeno.

Figura 3. 2 Separadores de Producción y Prueba.


65

El caudal total recibido en los separadores de producción es de 48478

BFPD, aproximadamente, (incluyendo el power oil ) y en el separador de

prueba se asume la entrada del pozo cuya sumatoria de producción mas

luido motriz sea mas alta (2975 BFPD).

3.1.4 TANQUE DE LAVADO

Permite la separación del crudo del agua por gravedad y adicionalmente se

calienta el colchón de agua con calentadores. En la estación Cuyabeno

como se muestra en la figura 3.3 se encuentra instalado un tanque de lavado

de 18130 barriles de volumen total (H= 36 pies; Ø= 60 pies), el cual tiene

una bota con capacidad para manejar 15000 BFPD, y un sistema de

recirculación del colchón de agua, mediante calentadores de fabricación

casera, que normalmente funcionan con muy bajo rendimiento de gradiente

de temperaturas (alrededor de 10 °F).

Figura 3. 3 Tanque de Lavado y bota de gas Estación Cuyabeno.


66

3.1.5 TANQUE DE SURGENCIA

Permite el almacenamiento del crudo, En la estación se encuentra instalado

un tanque de surgencia o almacenamiento de 24680 barriles de volumen

teórico total, con una altura de 36 pies y un diámetro de 70 pies, desde el

cual se succiona el petróleo tanto para transferencia como para el sistema

de inyección power oil, el cual es mostrado en la figura 3.4.

El volumen efectivo se obtuvo restando la altura de succión de las bombas y

un espacio similar para la parte superior del tanque, quedando

aproximadamente en unos 22000 barriles.

Figura 3. 4 Tanque de Surgencia Estación Cuyabeno.


67

3.1.6 SISTEMA DE GAS (DEPURADORES Y TEAS)

Una parte del gas liberado desde los separadores de producción y prueba

pasan a los recipientes depuradores o Scrubber, donde termina de liberar al

gas del contenido liquido remanente, para ser usado principalmente como

combustible en el calentador de agua de recirculación del colchón del tanque

de lavado. En la estación se encuentran instalados tres (3) recipientes de

tipo vertical, cada uno con capacidad nominal de 5 MMPCD. En la figura 3.5

se muestra el sistema de depurador de gas.

Figura 3. 5 Sistema de Depuración de Gas (SCRUBBER) – Estación

Cuyabeno.


En la estación se encuentran dos Teas: una de alta presión (25 psi) y otra

de baja a presión (presión atmosférica). La Tea de alta se encarga de

quemar el gas que proviene de todos los separadores de producción y

prueba; mientras que la Tea de baja, se encarga de quemar el gas

proveniente de la bota y de los tanques de lavado y de surgencia.

68

3.1.7 GENERACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE ELECTRICIDAD

El campo Cuyabeno tiene una central de generación de 4.4 MW a 480

voltios, compuesta de siete (7) generadores de 635 MW, para suplir de

energía a la estación, pozo 22, captación de agua y campamento. La carga

aproximada de la central de generación es de 2.7 MW. Esta central no esta

conectada al sistema eléctrico interconectado de EP Petroecuador.

Actualmente están fuera de servicio los generadores G9 y G10 de 910 kW,

utilizados anteriormente para la alimentación de los motores eléctricos de

reinyección de agua.

El listado de cargas principales es la siguiente:

Transformadores en la estación:

• Transformador de 2 MVA, 480V/ 13.8 kV.

• Transformador de 0.6 MVA, 480V/ 13.8 kV.

• Transformador de 2 MVA, 13.8 KV/ 480 V.

• Transformador de 0.3 MVA , 13.8 KV/ 480 V.

Motores Eléctricos:

• Motores 100 HP bombas booster power oil.

• Motores 100 HP bombas booster oleoducto.

• Motor 60 HP bombas booster reinyeccion de agua.

• Motores 450 HP bombas reinyeccion de agua

• Motores 600 HP bombas reinyeccion de agua.

• Motores 600 HP bombas oleoducto.

• Motores 250 HP bomba sistema contra incendio.

• Motores 0.25 HP bombas químicos separadores y transferencia.

• Motores 20 HP recirculación de agua.

69

• Motores 15 HP calentamiento de agua.

• Motores 20 HP sumideros separadores.

El sistema Power Oil está centralizado en la estación pero la fuerza motriz se

obtiene de motores diesel.

Generadores Eléctricos:

• Generadores de 794 KVA, 635 KW, 480 voltios, 956 amperios, FP

=0.8.

• Generadores de 1135 KVA, 910 KW, 480 voltios, 1638 amperios,

FP =0.8.

3.1.8 BOMBAS RECIPROCANTES ACTUALMENTE UTILIZADAS EN EL

CAMPO CUYABENO EN EL SISTEMA DE TRANSFERENCIA DE

CRUDO E INYECCIÓN DE POWER OIL

El sistema de transferencia de crudo consta de tres pulmones: uno para el

sistema horizontal de transferencia de crudo, otro para el sistema de

despacho de crudo para camiones banquero y el tercero, utilizado para las

bombas booster del sistema de inyección.

El primer pulmón tiene dos bombas booster tipo centrifugas marca Durco

modelo Mark II 8x6-14, con dos medidores de desplazamiento positivo

marca Smith meter G6-S1 de 1000 gpm de capacidad, para transferir y

medir el petróleo antes de enviarlo al sistema de transferencia horizontal; el

cual esta compuesto por tres bombas centrifugas multietapas marca REDA

modelo 6666CCTMNLAFL, que se encargan de enviar el crudo al SOTE.

70

El segundo pulmón consta de dos bombas booster tipo centrifuga Marca

Durco modelo Mark II 4x3-10 con un medidor de desplazamiento positivo

marca Smith F4-S1 de 600 gpm de capacidad, utilizado en el sistema de

despacho de camiones tanqueros.

En la figura 3.6 se muestra el sistema de trasferencia de crudo en la estación

Cuyabeno.

Figura 3. 6 Sistema de transferencia de Crudo.


El tercer pulmón corresponde al sistema Power oil y consta de dos bombas

booster tipo centrifugas marca INGERSOLL RAND modelo 6x8x18A, las

cuales envían el petróleo motriz a las bombas principales de inyección para

el sistema Power Oil, para ser inyectado a los pozos que producen a través

del método de levantamiento artificial por bombeo hidráulico.

En la tabla 3.1 se muestran las características de las Bombas Booster

ubicadas en el Bloque de Power Oil.

71

Tabla 3.1 Características de las Bombas Booster ubicadas en el Bloque

de Power Oil.

BOMBAS BOOSTER

BOMBA UNIDAD 01 UNIDAD 02

TIPO BOMBA

CENTRIFUGA 6X8X18A

BOMBA CENTRIFUGA

6X8X18A

FABRICANTE INGERSOLL RAND INGERSOLL RAND

SERIE 1290004 1290003

VELOCIDAD (rpm) 1 780 1 800

CAPACIDAD DE BOMBEO (gpm)

1 276 1 276

CAPACIDAD DE ACEITE EN GALONES

0,75 0,75

IDENTIFICACIÓN DEL EQUIPO

EBCPMD0543 EBCPMD0544

Las bombas cumplen sin problemas los caudales de inyección actual, que es

de unos 10724 BPPD, por lo cual se estima que la capacidad de estas

bombas este en el orden de 10000 a 15000 BPPD, en la figura 3.7 se

muestran las bombas Booster Cuyabeno.

72

Figura 3. 7 Sistemas Bombas Booster INGERSOLL RAND modelo

6x8x18A.


3.1.9 BOMBAS DE INYECCIÓN

El sistema de bombas de alta presión está constituido por cuatro (4) bombas

quintuple, marca INGERSOLL RAND modelos (3.12x7V5 y 3.5x7V5), con

una presión máxima de 4500 psi y 340 gpm (11657 BPPD), encargadas de

llevar el fluido motriz a los 13 pozos que producen por bombeo hidráulico los

mismos que son Cuyabeno (02,03, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 15, 16, 19, 20 y

21).

En la figura 3.8 se muestra una vista externa de las bombas de alta presión

del campo Cuyabeno.

73

Figura 3. 8 Bombas marca INGERSOLL RAND modelos (3.12x7V5 y

3.5x7V5).


El ANSI de las líneas de descarga es 2500# las conexiones de la tubería con

válvulas y accesorios se realizan por medio de juntas tipo chikcsan,

roscadas y bridadas tipo welding neck, la variedad del tipo de conexión se

presenta incluso en líneas del mismo diámetro. En la tabla 3.2 se muestra

las características de los equipos power oil Cuyabeno.

74

Tabla 3.2 Características de los equipos que forman las Unidades de Power oil.

UNIDADES POWER OIL

BOMBA UNIDAD 01 UNIDAD 02 UNIDAD 03 UNIDAD 04

TIPO BOMBA

QUINTUPLEX 340 GPM

BOMBA QUINTUPLEX

340 GPM

BOMBA QUINTUPLEX

340 GPM

BOMBA QUINTUPLEX

340 GPM

FABRICANTE INGERSOLL

RAND INGERSOLL

RAND INGERSOLL

RAND INGERSOLL

RAND

MODELO 3.12X7V5 3.12X7V5 3.12X7V5 3.12X7V5

SERIE 88/24411 88/24411 88/24411 88/24411

VELOCIDAD (rpm) 305 305 305 305

CAPACIDAD DE BOMBEO (gpm)

340 340 340 340

PRESION MAXIMA DE DISEÑO

4500 4500 4500 4500

IDENTIFICACION DEL EQUIPO

EBPEQP0120 EBPEQP0120 EBPEQP0120 EBPEQP0120

REDUCTOR/ INCREMENTADOR

TIPO REDUCTOR

3.93:1 REDUCTOR

3.93:1 REDUCTOR

3.93:1 REDUCTOR

3.93:1

FABRICANTE LUFKI LUFKI LUFKI LUFKI

MODELO S1810C S1810C S1810C S1810C

SERIE 7931 7931 7931 7931


ERIEQP0120 ERIEQP0120 ERIEQP0120 ERIEQP0120

75

Continuación Tabla 3.2 Características de los equipos que forman las Unidades de Power oil.

UNIDADES POWER OIL

UNIDAD 01 UNIDAD 02 UNIDAD 03 UNIDAD 04

MOTOR

TIPO MOTOR

COMB.(D) 1020 hp

MOTOR COMB.(D) 1020

hp

MOTOR COMB.(D) 1020 hp

MOTOR COMB.(D) 1020 hp

FABRICANTE CATERPILLAR CATERPILLAR CATERPILLAR CATERPILLAR

MODELO 3512 DITA 3512 DITA 3512 DITA 3512 DITA

SERIE 65Z00712 65Z00712 65Z00712 65Z00712

VELOCIDAD (RPM)

1980 1980 1980 1980


EMOEQP0397 EMOEQP0397 EMOEQP0397 EMOEQP0397

La capacidad disponible es de aproximadamente de 46628 BPPD (34971

BPPD asumiendo una de respaldo), el tipo de bombas utilizado es obsoleto

su operación y mantenimiento es bastante dificultoso y complicado.

El estado del recubrimiento externo se presenta en condiciones no

apropiadas, se presentan defectos mayores en los elementos que conforman

el sistema de bombas de Power Oil.

El sistema de control se lo realiza por intermedio de un PLC marca AMOT,

en la tabla 3.3 se muestra las características del tablero de control con sus

respectivos transmisores de presión y temperatura. El encendido se lo puede

76

realizar local o remoto, la estabilización del sistema se lo realiza por

intermedio de una válvula de control neumático Marca Fisher a 3800 psi.

Tabla 3.3 Características tablero de control.

TABLERO DE CONTROL

UNIDAD 01 UNIDAD 02 UNIDAD 03 UNIDAD 04

TIPO Tablero de control unidad #1 power

oil

Tablero de control unidad #1 power oil



USO Encendido, control de revoluciones y cierre de by –pass

Encendido, control de

revoluciones y cierre de by –

pass



pass



pass

FABRICANTE AMOT

AMOT

AMOT AMOT

MODELO 8632C233110 8632C233110 8632C233110 8632C233110

SERIE 9445897-01 9445897-02 9445897-04 9445897-03

IDENTIFICACIÓN ETCPMD0288 ETCPMD0187 ETCPMD0290 ETCPMD0498

77

CAPÍTULO IV

4 ANÁLISIS DE RESULTADOS

4.1 ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD Y ESTUDIO TÉCNICO

ECONÓMICO

En el presente capitulo se analizan las bombas utilizadas actualmente en el

campo Cuyabeno, se realizan los cálculos necesarios para el rediseño de las

bombas utilizadas en el sistema de reinyección de crudo, se detalla el equipo

propuesto con todos sus componentes y se realiza un análisis comparativo y

un análisis económico de los equipos actualmente utilizados y el equipo de

bombeo horizontal propuesto.

4.1.1 DIAGNÓSTICO GENERAL DE LAS BOMBAS RECIPROCANTES

UTILIZADAS EN EL SISTEMA POWER OIL ÁREA CUYABENO

El tipo de bombas del sistema Power Oil utilizado, es obsoleto, ya que por su

vida útil se deposita con más frecuencia materiales como parafina, agua

pesada o barro.

El estado del recubrimiento externo se presenta en condiciones no

apropiadas, muchas partes de la carcasa de las bombas presentan

oxidación.

El nivel de operación y mantenimiento de estas bombas es dificultoso y

complicado ya que éstas se pueden ahogar por el aumento repentino de

presión además el eje tiende a cabecear pasado un cierto número de horas

de trabajo y conlleva que el operador este en contacto permanente con la

bomba.

78

4.1.2 EQUIPOS E INSTALACIONES DE PROCESOS AUXILIARES DE

PRODUCCIÓN

A continuación en las tabla 4.1 se resume las condiciones de los sistemas

descritos en el capitulo anterior, desde el punto de vista de instrumentación y

automatización. De esta forma, tenemos lo siguiente:

Tabla 4.1 Condiciones de instrumentación y automatización en subprocesos

área Cuyabeno.

Facilidad Situación Actual

Instrumentación / Automatización

Pozo / Líneas de Flujo

No existe ningún nivel de

Instrumentación


Automatización

Múltiple de Producción

Indicadores de Presión en los

cabezales de los Cañones


Instrumentación


Automatización

Separador de Prueba

Indicadores de Presión Local.

Controlador de Nivel Neumático

Registrador de Flujo Barton

Instrumentación Obsoleta

Bajo nivel de Instrumentación

No existe nivel de Automatización

79

Continuación tabla 4.1 Condiciones de instrumentación y automatización

en subprocesos área Cuyabeno.

80

Continuación tabla 4.1 Condiciones de instrumentación y automatización

en subprocesos área Cuyabeno.

4.1.3 ANÁLISIS DEL SISTEMA ELÉCTRICO

De acuerdo a inspección visual se observaron deficiencias en el sistema de

aterramiento en estos equipos. Por lo que para tener una medida real del

sistema de debe efectuar mediciones y pruebas para verificar el

funcionamiento del sistema.

81

4.1.4 ANÁLISIS DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA SEGURIDAD

INDUSTRIAL

Según el análisis de riesgo realizado los riesgos de incendio, explosión,

contactos eléctricos y caídas de personal a distintos niveles identificados en

este sistema son de Nivel 1 (Importante), lo que amerita un control con

prioridad urgente.

Esta situación requiere adoptar medidas correctivas urgentes. Además de

tomarse medida de control, estos riesgos pueden ser mitigados o

controlados al integrar el sistema contra incendios a esta área crítica del

proceso, asegurando el cumplimiento normativo de EP Petroecuador y las

Normas Internacionales.

La estación de bombas de Power oil a sufrido por tres ocasiones incendios

por falta de mantenimiento de los equipos, Los radiadores de los motores de

combustión interna de la estación tienen grandes fugas de agua, lo que

torna riesgosa la operación, falta atención en el abastecimiento de partes y

repuestos.

El mantenimiento de la Estación no es adecuado puesto que los canales no

tienen mantenimiento adicionalmente hay obras civiles sin ser concluidas.

Se observa instalaciones de tuberías que han sido deshabilitadas pero no

han sido retiradas. Se dispone de recipientes para la recolección de

desechos, se encuentran bien identificados.

La evaluación de riesgos de los equipos de Power Oil se ha desarrollado

tomando en cuenta la siguiente metodología:

82

Los métodos para la identificación de riesgos suelen estar basados en los

principios de diseño, listados de verificación, buenas prácticas, experiencia y

sentido común. Sin embargo, no siempre brindan un grado de exploración

suficientemente comprensivo de los escenarios donde existe la potencialidad

para la ocurrencia de fallas.

Los análisis de riesgos, por tanto, tratan de estudiar, evaluar, medir y

prevenir los fallos y las averías de los sistemas técnicos y de los

procedimientos operativos que pueden iniciar y desencadenar sucesos no

deseados (accidentes) que afecten a las personas, los bienes y el medio.

Los métodos para la identificación, análisis y evaluación de riesgos son una

herramienta muy valiosa para abordar con decisión su detección, causa y

consecuencias que puedan acarrear, con la finalidad de eliminar o atenuar

los propios riesgos así como limitar sus consecuencias, en el caso de no

poder eliminarlos.

Los objetivos principales son:

Identificar y medir los riesgos que representa una instalación industrial

para las personas, el medio ambiente y los bienes materiales.

Deducir los posibles accidentes graves que pudieran producirse.

Determinar las consecuencias en el espacio y el tiempo de los

accidentes, aplicando determinados criterios de vulnerabilidad.

Analizar las causas de dichos accidentes.

Discernir sobre la aceptabilidad o no de las propias instalaciones y

operaciones realizadas en el establecimiento industrial.

Definir medidas y procedimientos de prevención y protección para

evitar la ocurrencia y/o limitar las consecuencias de los accidentes.

83

4.1.4.1 Aspectos a tratar en los análisis de riesgos

Los aspectos de un análisis sistemático de los riesgos que implica un

determinado establecimiento industrial, desde el punto de vista de la

prevención de accidentes, están íntimamente relacionados con los objetivos

que se persiguen, los cuales son los siguientes:

1. Identificación de sucesos no deseados, que pueden conducir a la

materialización de un peligro.

2. Análisis de las causas por las que estos sucesos tienen lugar.

3. Valoración de las consecuencias y de la frecuencia con que estos sucesos

pueden producirse.

4.1.4.2 Métodos de identificación de riesgos

Básicamente, existen dos tipos de métodos para la realización de análisis de

riesgos, si atendemos a los aspectos de cuantificación:

1. Métodos cualitativos: se caracterizan por no recurrir a cálculos

numéricos. Pueden ser métodos comparativos y métodos

generalizados.

2. Métodos semicualitativos: los hay que introducen una valoración

cuantitativa respecto a las frecuencias de ocurrencia de un

determinado suceso y se denominan métodos para la determinación

de frecuencias, o bien se caracterizan por recurrir a una clasificación

de las áreas de una instalación en base a una serie de índices que

cuantifican daños: índices de riesgo.

84

4.1.4.3 Identificación y evaluación de riesgos

Es el proceso dirigido a estimar la magnitud de aquellos riesgos que no han

podido ser controlados:

4.1.4.4 Evaluación específica del riesgo

Se ha tomado en cuenta todas las áreas de trabajos donde se ha

manifestado la existencia de algún riesgo y es el resultado del análisis de la

información obtenida, en la visita al lugar de trabajo y las entrevistas y

documentación previamente recopilados.

La valoración se efectuó asignando un valor resultante de la probabilidad y la

consecuencia de la materialización.

Probabilidad: Posibilidad que los factores de riesgos se materialicen en los

daños normalmente esperados de un accidente o incidente. Para su

determinación, se considera la frecuencia de exposición y los factores que

tienen una relación causal directa, en la tabla 4.2 se muestra los niveles de

probabilidad.

85

Tabla 4.2 Niveles de Probabilidad para Cálculo de Riesgo Cualitativo.

NIVEL SIGLAS DESCRIPCIÓN

Muy Baja (MB): La materialización del riesgo es descartable.

Riesgo controlado

Baja (B) La materialización del riesgo es muy improbable.

Media-

baja (MeB):

La materialización del riesgo es de escasa

posibilidad.

Media (M): La materialización del riesgo puede suceder

alguna vez.

Media-

alta

(MeA): La materialización del riesgo puede suceder

varias veces en el ciclo de vida laboral.

Alta (A): La materialización del riesgo puede suceder

bastantes veces en el ciclo de vida laboral.

Muy alta (MA) La materialización del riesgo ocurre con mucha

frecuencia

Consecuencia: Daño normalmente esperado de la materialización del

riesgo, en la tabla 4.3 se muestra los niveles de consecuencia.

86

Tabla 4.3 Niveles de consecuencia para Análisis de Riesgo Cualitativo.

VALOR DESCRIPCIÓN

Baja (B): Lesiones sin baja, o sin daño a equipos.

Media (M): Lesiones con baja sin secuelas o incapacidades

menores. Y daños menores de equipos.

Alta (A): Lesiones con baja con secuelas o incapacidades

mayores y daños mayores a equipos y propiedades.

Muy alta

(MA): Gran invalidez o muerte, o pérdida total de Equipos.

4.1.4.5 Nivel del riesgo:

La evaluación de los riesgos relacionados con agentes físicos, químicos y

biológicos, implica la necesidad de realizar mediciones para determinar el

nivel de concentración o intensidad del contaminante en el ambiente de

trabajo, en la tabla 4.4 se muestra los niveles de riesgo.

87

Tabla 4.4 Niveles de Riesgo.

NIVEL SIGLAS DESCRIPCIÓN

Trivial (TR) No precisa intervención.

Tolerable (TO)

No es necesario adoptar medidas preventivas,

pero pueden recomendarse mejoras que no

supongan cargas económicas importantes.

Moderado (MO)

Deben adoptarse medidas correctivas con las

inversiones que sean precisas en un plazo

determinado, además de tomarse medidas de

control.

Important

e (IM) Situación que requiere una corrección urgente.

Severo (SE) Situación crítica que requiere tomar acción de

forma inmediata

.

Prioridad: El nivel de intervenciones relacionadas a dediciones de

Administrativas, en la tabla 4.5 se indica los niveles de prioridad.

Tabla 4.5 Nivel de Prioridad o impacto para Cálculo de Riesgo.

NIVEL DESCRIPCIÓN

UNO(1) Si el NIVEL es SEVERO o IMPORTANTE

DOS(2) Si el NIVEL es MODERADO o TOLERABLE

TRES(3) Si el NIVEL es TRIVIAL

.

En la tabla 4.5 se indica el análisis cualitativo de riesgos campo Cuyabeno.

88

Tabla 4.6 Análisis cualitativo de riesgos campo Cuyabeno.

89

4.1.5 ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE BOMBAS RECIPROCANTES Y

BOMBAS CENTRIFUGAS MULTIETAPA

A continuación en la tabla 4.7 se muestran las ventajas y desventajas de las

bombas reciprocantes y centrifugas.

Tabla 4.7 Ventajas y desventajas de bombas reciprocantes y

centrífugas multietapa.

BOMBAS RECIPROCANTES BOMBAS CENTRÍFUGAS

MULTIETAPAS

VENTAJAS

Alta presión disponible Bajas velocidades internas

Auto-cebantes (dentro de ciertos límites)

Batido o espumado mínimo

Flujo constante para cargas a presión variable

Amplia gama de fluidos, presión y viscosidades

Adaptabilidad a ser movidas manualmente o por motor

Auto-cebantes, con buenas características de succión

Gran tolerancia para aire y gases atrapados

Posibilidad de alta velocidad, permitiendo la libertad de selección de unidad motriz

Baja vibración mecánica, flujo libre de pulsaciones y operación suave

Diseño sólido y compacto, fácil de instalar y mantener

Alta tolerancia a la contaminación en comparación con otras bombas rotatorias

DESVENTAJAS

Requieren mantenimiento a intervalos frecuente

Costo relativamente alto, debido a las cerradas tolerancias y claros de operación

Baja eficiencia comparada con las bombas centrífugas

Características de comportamiento sensibles a los cambios de viscosidad

90

Continuación tabla 4.7 Ventajas y desventajas de bombas reciprocantes y

centrífugas multietapa

4.1.6 MANTENIMIENTO DE LAS UNIDADES POWER OIL

A continuación también veremos el programa que maneja el Departamento

de Equipos Pesados para el mantenimiento de las Unidades Power Oil.

4.1.6.1 Motores de combustión interna

En los motores de combustión interna se realiza el siguiente tipo de

mantenimiento.

Mantenimiento preventivo cada 720 horas de trabajo.

Cambio de aceite y filtro cada 2000 horas de trabajo.

Over hall que consiste en una reparación total del motor en la cual se

reemplaza sus principales componentes como son pistones, rines, camisas

91

de los cilindros, biela, bancada, esto quiere decir que se reemplazaría

alrededor del 60 % de los componentes del motor.

4.1.6.2 Reductores e incrementadores

Se lo hace cada 4320 horas de trabajo.

4.1.6.3 Bombas power oil

Se tienen cambios de filtros de: aceite, combustible y de aire se lo aplica a

las 1000 horas de trabajo.

El mantenimiento preventivo se lo realiza 4320 horas de trabajo.

El over hall se lo realiza cada 6000 horas de trabajo.

Adicional a este mantenimiento realizado este tipo de bombas necesita

realizar cambio de sellos mecánicos cada tres días, es decir se cambia un

sello mecánico de un cilindro y en el lapso de tres días se cambia el

siguiente, así hasta completar los cinco sellos mecánicos de los cinco

cilindros y esta es una actividad que se repite permanentemente.

Así también las barras telescópicas sufren desgaste cada seis meses por lo

que en periodo de tiempo se debe reemplazar este componente.

En la tabla 4.8 encontramos los principales problemas que presenta el

sistema de bombeo hidráulico.

92

Tabla 4.8 Sistema de bombeo hidráulico Oilmaster tabla de averías.

93

Tabla 4.8 Continuación Sistema de bombeo hidráulico Oilmaster.

94

Tabla 4.8 Continuación Sistema de bombeo hidráulico Oilmaster.

95

4.2 DISEÑO Y SELECCIÓN DEL SISTEMA DE BOMBEO

HORIZONTAL PROPUESTA TÉCNICA

4.2.1 CONSIDERACIONES GENERALES Y DATOS DE OPERACIÓN

A continuación en la tabla 4.9 se presentan los datos usados para realizar el

diseño respectivo:

Tabla 4.9 Datos de las condiciones de operación para diseño

VOLUMENES DE PRODUCCIÓN GRAVEDAD

FLUÍDO MOTRIZ

BFPD BWPD BPPD BSW ° API BIPD

387900 28374 10099 73 25.8 10724

El sistema de reinyección de crudo debe cumplir con los requerimientos de

presión necesarios además de cumplir con todas las normas recomendadas

para la instalación, operación y mantenimiento.

A continuación las normas asociadas con la construcción de bombas

centrifugas:

International Standards

ASME - American Society Of Mechanical Engineers

BPVC - Section V “Nondestructive Examination”.

BPVC - Section VIII “Pressure Vessels”.

BPVC - Section IX “Welding and Brazing Qualification”.

B16.5 “Pipe Flanges and Flanged Fittings”.

B16.11 “Forged Fittings, Welding and Threaded".

B16.34 “Valves - Flanged, Threaded, and Welding End”.

96

B31.3 “Process Piping”.

AWS - American Welding Society

D1.1 “Structural Welding Code Steel”.

API - American Petroleum Institute

Std 610 “Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Duty Chemical, and Gas

Industry Services.”

Std 614 “Lubrication, Shaft-Sealing, and Control Oil Systems and Auxiliaries

for Petroleum Industry”.

Std 682 “Pumps-Shaft Sealing System for Centrifugal and Rotary Pumps”.

NEMA - National Electrical CONTRACTOR’S Association

NEMA MG - 1 “Information Guide for General Purpose AC Small and

Medium Motor Standards”.

4.2.2 PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS PARA EL DISEÑO

En el campo Cuyabeno se ha visto que las bombas se consideran obsoletas

aunque su eficiencia se mantiene estable por los mantenimientos continuos

y además los equipos ya no presentan garantía por el fabricante, entonces

se decide cambiarlas para que el sistema cumpla con los años

pronosticados de producción del campo que son otros treinta años, el

rediseño del sistema y los cambios de las bombas conlleva a un cambio

obligatorio de tuberías y válvulas según normas internacionales que los

respalden.

97

Así tenemos que las características del espacio y tubería se verán obligadas

a cambiar según las características de las bombas.

Los parámetros para la selección de las bombas de superficie son los

siguientes:

Presión requerida de entrada y salida del sistema.

Caudal de fluido a manejar

Propiedades del fluido motriz

Especificaciones de la bomba

Presión de operación

Potencia de la bomba

Pronóstico de producción

A continuación se estudiara cada uno de ellos realizando la aplicación

correspondiente para los datos del campo Cuyabeno.

4.2.3 PROPIEDADES REQUERIDAS DEL FLUIDO MOTRIZ

El campo Cuyabeno al poseer el sistema de bombeo Hidráulico en la

mayoría de sus pozos productores, en la Estación de Producción dispone del

bloque de bombeo Power Oil (Fluido Motriz o de Poder), en donde el crudo

producido es tratado, y ya una vez deshidratado pasa al tanque de surgencia

del cual una parte es llevada como es normal en el proceso al tanque de

Oleoducto o de Almacenamiento y otra es desviada para constituirlo en el

fluido motriz, desde una altura de 14 pies del tanque de surgencia al bloque

de bombeo Power Oil por una línea de flujo de baja presión (140 psi) hasta

llegar a 2 bombas centrífugas Booster (succión), que son las que permiten la

alimentación de crudo hacia las bombas quíntuple (5 pistones) las mismas

que presurizan el crudo a 3800 psi y lo envían hacia las líneas de flujo de

alta presión que es de 8”.

98

Posteriormente es dividida hacia los ramales Sur-Este y a Sansahuari, estos

ramales también son de 8”, a la postre de estos ramales se distribuyen a las

distintas líneas de flujo (Alta Presión) de los pozos de bombeo Hidráulico,

que presentan un menor diámetro de apenas 2 pulg., y de este modo es

inyectado el fluido Motriz en los pozos. La inyección de químicos al fluido

Motriz o de Poder, se lo hace con la finalidad de que el crudo sea el más

limpio posible, ya que posteriormente se lo inyectará en los pozos, y así de

este modo poder producir.

En los pozos el crudo, los cuales extraen bajo el método de levantamiento

artificial por bombeo hidráulico, a una presión normal de 3800 psig, y según

la planificación de producción para el año 2012 se requiere un máximo

10724 BPPD para Cuyabeno, con un incremento de presión de 3900 psig.

Para que el sistema “Power Oil” adquiera un funcionamiento eficiente, se

debe considerar un fluido motriz con las siguientes características que se

muestran en la tabla 4.10.

Figura 4.10 Parámetros operacionales fluido motriz Campo Cuyabeno.

PARÁMETROS OPERACIONALES FLUIDO MOTRIZ CAMPO CUYABENO

TEMPERATURA OPERACIONAL ° F 111.5

VISCOSIDAD (cp) 21

PRESIÓN DE VAPOR (psia) 15.2

DENSIDAD lb/ft³ 54.8

Para proteger el sistema de los diversos problemas que se presentan en la

producción de hidrocarburos tales como: corrosión, precipitación de sólidos,

escala, emulsiones, etc., se acondiciona el fluido motriz con una serie de

aditivos que eviten que estos fenómenos deterioren partes del sistema y por

99

ende disminuya la producción. El departamento químico del Campo

Cuyabeno acondiciona el fluido motriz de la siguiente manera:

1. Se Inyecta el inhibidor de corrosión (aprox. 10mts De la descarga de la

bomba con una concentración de 20ppm).

2. Luego procede a inyectar un Dispersante de sólidos (Aprox. 5 mts de la

descarga de la bomba con unos 20 ppm).

3. Por último se procede con la inyección de Antiescala en la succión del

tanque de reposo con una concentración de 20 ppm.

Estos aditivos inyectados al fluido motriz actúan de la siguiente manera:

El inhibidor de Corrosión y el Dispersante se mezclan y reaccionan,

formando una superficie tenso activa (especie de espuma de jabón), esta

espuma circula por todo el sistema Power Oil (tubería de inyección,

producción, bombas de superficie, subsuelo, etc.) protegiéndolo de la

corrosión y evitando que los sólidos que lleva el fluido de retorno (inyección

mas la producción) se precipiten y obstruyan la tubería y en la bomba de

subsuelo.

El Antiescala forma una especie de películas a largo de la tubería evitando

que el carbonato de calcio (escala) se pegue a las paredes de las misma y

reduzca el diámetro de la tubería de producción (retorno), además, este

químico es el que desplaza la fase espumosa que forman los dos primeros.

La inyección de demulsificantes en los dos campos se lo hace de manera

directa a los pozos con problemas de emulsión, inyectando el químico desde

la locación a la línea de flujo.

100

4.2.4 PRESIONES Y PÉRDIDAS DE CARGA QUE AFECTAN AL

SISTEMA DE BOMBEO HIDRÁULICO

A continuación se describe las presiones y perdidas de carga que afectan al

sistema de bombeo hidráulico, datos obtenidos de EP Petroecuador.

Para lo cual primeramente estableceremos los posibles diámetros de las

tuberías, además de las longitudes del ramal de succión y descarga, estos

datos los encontramos en la tabla 4.11 a continuación detallada.

Tabla 4.11 Posibles diámetros y Longitudes de tubería en el Sistema

PowerOil propuesto del área de Cuyabeno.

TUBERÍA EN EL SISTEMA

ÁREA CUYABENO

BOMBAS POWER OIL

Unidad de medida In Ft

Diámetro del Cabezal de Succión

6 0,5

Longitud del Cabezal de succión

147,6 12,3

Diámetro del ramal de succión

6 0,5

Longitud del ramal de succión

207,6 17,3

Diámetro del Cabezal de Descarga

6 0,5

Longitud del Cabezal de Descarga

87 7,25

Diámetro del ramal de Descarga

4 0,33

Longitud del ramal de Descarga

88,56 7,38

A continuación en la tabla 4.12 se detalla la posible cantidad de accesorios

en el Sistema Power Oil para el Campo Cuyabeno.

101

Tabla 4.12 Posible cantidad de accesorios en el Sistema Power Oil

propuesto para el Campo Cuyabeno.

Accesorios Campo

Cuyabeno

BOMBAS POWER OIL

Cabezal de

Succión

Ramal de Succión

Cabezal de Descarga

Ramal de Descarga

No. Codos 0 3 2 1

No. Te flujo directo 0 1 0 0

No. Te flujo ramal 0 0 0 0

No. Válvula Control

0 1 0 1

No. Válvula de Compuerta

0 2 0 1

Para el campo Cuyabeno tenemos la presión de succión del sistema es igual

a la presión atmosférica (14,7 psi) sin embargo se suma 30 psi más por la

altura que puede llegar a tener el crudo en el tanque de reposo y por

cuestiones de contingencia a la entrada de la bomba.

Así desarrollamos la siguiente ecuación:

[4.1]

Con esta presión se ven los parámetros necesarios para las pérdidas en la

tubería.

En cada tramo de tubería existen accesorios por los cuales existen pérdidas

de presión en cada uno de ellos, la información referente a las pérdidas por

102

fricción son datos obtenidos mediante cálculos realizados por EP

Petroecuador y se describen en la tabla 4.13 así también se describe las

Longitudes equivalentes para cada accesorio para distintos diámetros de

tubería.

Tabla 4.13 Pérdidas por fricción para las bombas del Sistema Power Oil

propuesto para el campo Cuyabeno y longitudes equivalentes para cada

accesorio para distintos diámetros de tubería.

Bombas Power Oil Cuyabeno

Parámetros Hidráulicos por sección

Flujo (gpm)

Velocidad (ft/s)

Reynolds Factor de fricción

Pérdidas (psi/100 ft)

Cabezal de succión

640 7.262 14.100.974 0.031 1.953

Ramal de succión

320 3.631 7.050.487 0.033 0.508

Cabezal de descarga

640 7.262 14.100.974 0.028 1.733

Ramal de descarga

320 8.170 10.575.730 0.030 3.501

Longitudes equivalentes para cada accesorio

Diámetro de tuberia (pulg.) 12 10 8 6 4 2

Codos (pies) 30 25 20 15 10 5

Te flujo directo (pies) 20 16,67 13,33 10 6,67 3,33

Te flujo ramal (pies) 60 50 40 30 20 10

Válvula de control (pies) 340 283,33 226,67 170 113,33 56,67

Válvula de compuerta (pies) 8 6,67 5,33 4 2,67 1,33

103

Con las longitudes equivalentes, las longitudes de cabezal de succión y

descarga se obtienen las pérdidas totales que podemos tener en el sistema

de Power Oil de cada campo, en la tabla 4.14 podemos ver las pérdidas

totales para los campos Cuyabeno.

Tabla 4.14 Pérdidas totales en el sistema de power oil área Cuyabeno.

Área Cuyabeno

Bombas Power Oil

Pérdida en la Succión (psi)

6.513

Pérdidas en la Descarga (psi)

5.316

Ya con las pérdidas podemos definir la presión de succión total que estará

en las entradas de las bombas.

4.2.5 DESCRIPCIÓN DE LA CURVA DE LA CABEZA DEL SISTEMA

La curva de la cabeza del sistema es la gráfica que representa los

requerimientos de cabeza del sistema al cambiar el flujo. El “sistema” se

puede definir como la red de tubería, válvulas, maquinaria, y recipientes que

constituyen el origen del fluido y su destino. Toda bomba centrifuga tiene

también una curva de la cabeza.

La bomba depende del sistema para saber que presión producir. El sistema

comunica el requerimiento de presión en dos formas: cabeza estática y

cabeza de fricción. La mayoría de los sistemas están compuestos por ambas

cabezas.

104

4.2.5.1 Cabeza estática

La cabeza estática es el resultado de una elevación o la diferencia de

cabeza entre la fuente del fluido de la bomba y su destino. Como lo sugiere

su nombre, la cabeza estática no varía con el flujo.

Esta cabeza estática está definida por la cantidad presión que requiere

superar la bomba para poder cumplir con lo especificado, así tenemos que la

Cabeza en la succión es equivalente a la altura que podrá tener el crudo por

encima del nivel del eje de la bomba este valor es de 14 psi.

La figura 4.1 siguiente es un ejemplo de este tipo de cabeza. La mayoría de

los sistemas en la vida real no se asemejan a esta figura debido a que tienen

más tuberías y conexiones.

Figura 4. 1 Cabeza estática en un sistema de bombeo horizontal.


105

Asumiendo que los tanques están abiertos a la atmósfera, la diferencia en la

elevación entre los niveles del fluido es el tipo de cabeza dominante en este

sistema. Ningún sistema está compuesto 100% de cabeza estática. La figura

4.2 muestra la curva de la cabeza del sistema mostrado (ignorando el efecto

mínimo de la cabeza de fricción).

Figura 4. 2 Ejemplo de la Curva del Sistema sólo Cabeza Estática.


4.2.5.2 Cabeza de fricción

Típicamente, la cabeza de fricción es el componente principal de la curva del

sistema. La mayoría de los sistemas son una red elaborada de largas

tuberías, con cambios de dirección y diámetros, y diferentes tipos de

válvulas. La cabeza de fricción es el resultado de la pérdida de energía al

bombear a través de todos estos componentes del sistema. La pérdida de

energía (debida a la fricción) se incrementa al incrementarse el flujo. Dado

que el sistema se resiste al flujo del fluido, la cabeza de fricción aumenta al

106

aumentar el flujo. Esto le dice a la bomba que produzca más cabeza. La

figura 4.3 Y 4.4 representa este concepto.

Figura 4. 3 Cabeza de fricción en un sistema de bombeo horizontal.


Figura 4. 4 Curva del Sistema sólo Cabeza de Fricción.


107

4.2.5.3 Cabeza total del sistema

La mayoría de los sistemas en la vida real son una combinación de cabeza

estática y cabeza de fricción. Este concepto se muestra en la ecuación 4.1 y

figuras 4.5 y 4.6 siguientes:

( ) ( ) ( ) [4.2]

Figura 4. 5 Cabeza total del sistema de bombeo horizontal.


108

Figura 4. 6 Curva del Sistema Cabezas Estática y de Fricción.


Para la Cabeza en la descarga consideramos que es casi cero puesto que la

diferencia de altura entre el eje de descarga de la bomba Booster con el eje

en la succión de la Bomba Horizontal es menor a 1 pie.

4.2.6 PRESIÓN DE SUCCIÓN Y DESCARGA

Para las Bombas Horizontales se recomienda que la presión de Succión sea

por encima de 180 psi para aumentar a 3900 psi. Así definimos que la

presión de descarga de las Bombas Booster debe tener un mínimo de 185

psi, y la presión de descarga de las Bombas Horizontales debe tener un

mínimo de 3900 psi.

Así tenemos que según la ecuación 4.3, 4.4 y 4.5 definimos las presiones de

succión y descarga de las bombas.

109

Estos resultados podemos encontrar en la tabla 4.15. A continuación se

presenta el ejemplo de cálculo de las presiones totales en la succión y

descarga de las Bombas power oil del Campo Cuyabeno.

[4.3]

[4.4]

[4.5]

Donde:

TDH= altura dinámica total

Ps = Presión de succión, psi

P2 = Presión del sistema, psi

Pt = Perdidas en la succión bombas power oil, psi

δ = densidad del fluido, lb/ft³

Pd = Presión de descarga

C= Cabeza estática

110

Tabla 4.15 Presiones Totales en el Sistema Power Oil propuesto para el

Campo Cuyabeno.

ÁREA CUYABENO

Parámetros operativos para el diseño

Bombas Power Oil

Presión de succión (psi) 200

Cabeza Estática (pies) 0

Presión de succión al eje de la Bomba (psi)

193,86

Presión de descarga requerida (psi) 3900

Presión de descarga al eje de la Bomba (psi)

3904,11

Diferencial de Presión (psi) 3711,44

4.2.7 POTENCIAS REQUERIDAS EN LAS BOMBAS POWER OIL

4.2.7.1 Potencia hidráulica

Se determina la energía aportada por la bomba según la ecuación 4.6,

según el diferencial de presión y el flujo de diseño. Estos resultados se

muestran en la tabla 4.16.

111

[4.6]

Donde:

Ph = Potencia hidráulica, hp

Q = Caudal de diseño, gpm

Tabla 4.16 Potencia hidráulica de las bombas en el sistema Power Oil

propuesto en el área Cuyabeno

Campo Cuyabeno

Bombas Power Oil

Potencia Hidráulica (hp)

677,17

4.2.7.2 Potencia al freno

Para la potencia del motor y la potencia al freno se tiene que escoger las

eficiencias de la bomba y la eficiencia del Motor.

Se escogerán eficiencias que pueden ser las que más se acerquen a las

condiciones de fabricación de las bombas y las más reales posibles, así

tenemos que la eficiencia del motor 85% y la eficiencia de la bomba 56%.

Según la ecuación 4.7 tenemos la potencia al freno y la potencia del motor

en la ecuación 4.8.

112

[4.7]

[4.8]

Los datos obtenidos se muestran en la tabla 4.17.

Tabla 4.17 Potencias en las bombas para el Sistema de

power oil propuesto del área Cuyabeno.

Área Cuyabeno

Bombas Power Oil

Potencia al Freno (hp)

1209,24

Potencia del Motor (hp)

796,67

113

4.3 PROPUESTA TÉCNICA

4.3.1 BOMBAS CENTRIFUGAS

Las Bombas Centrífugas multietapas son seleccionadas en función de

caudales máximos y las presiones de descarga solicitadas, los modelos

de bombas seleccionadas para esta propuesta son las detalladas a

continuación. Estas bombas trabajarán de manera intermitente es decir

que mientras una trabaja otra funciona de respaldo, lista para entrar a

trabajar y remplazar a la anterior cuando necesite mantenimiento. Los

parámetros tomados en cuanta para el diseño correspondiente son los

indicados en la tabla 4.18.

Tabla 4.18 Cantidades requeridas para las Bombas del Sistema de

Power oil propuestos.

PROPIEDADES DEL FLUIDO CAMPO CUYABENO

Caudal (gpm) Densidad (lb/ft3) ° API Viscosidad (cp)

313 54,8 25,8 21

DATOS DE OPERACIÓN

Presión de succión (psi)

Temperatura de succión (°F)

Presión de descarga (psi)

Diferencial de presión (psi)

193,86 111,5 3 905,31 3 711,44

DATOS DE POTENCIA

Eficiencia estimada de la

Bomba

Eficiencia estimada del

Motor

Potencia al Freno estimada

(hp)

Potencia estimada del Motor (hp)

0,56 0,85 1 211,44 796,67

114

Es así que verificamos en la figura 4.7 que la bomba TJ 9000, se ajusta a los

requerimientos de la estación Cuyabeno.

Figura 4. 7 Curva de eficiencia bomba TJ9000 de 129 stg.

Software, (2012), Diseño de bombas (Pump Curves).

La bomba TJ9000 con 129 etapas para una presión de 3905 psi genera un

caudal de 10724 BIPD con una potencia de 900 hp y una eficiencia del 77

%.

115

Para la configuración propuesta serán usadas dos bombas TJ9000 de 42

etapas y una bomba TJ9000 de 45 etapas dando un total de 129 etapas en

la serie TJ9000.

En la tabla 4.19 se muestran la bomba y sus características de construcción.

Tabla 4.19 Bomba TJ9000 x 129 stg.

BOMBA #

ETAPAS P.

DESCARGA MATERIAL ETAPAS

MATERIAL HOUSING

MATERIAL CABEZA Y

BASE

SPS,TJ9000 x 129 stg

129 3905 psi Ni Resist Type 1

CARBON STEEL

316 SS

El número de etapas es seleccionado según el caudal y la presión de

descarga requerida según los datos obtenidos.

Las etapas estarán fabricadas en Ni-Resist Type1, recomendadas para

ambientes medianamente abrasivos y corrosivos.

En el anexo 01 se puede verificar la curva de eficiencia de la bomba y los

materiales recomendados para las etapas de las bombas centrifugas.

El eje de las bombas es cuidadosamente seleccionado y fabricado con

materiales de alta tecnología, para garantizar la resistencia mecánica

(Torque) durante el arranque, operación y en general durante el ciclo de vida

del equipo.

En el anexo 02 se puede observar los diferentes las limitaciones de hp en los

ejes utilizados en bombas centrifugas.

El material de construcción del Housing o alojamiento de las etapas

116

corresponde a carbón steel , en cuyos extremos van roscadas la base

(succión de la bomba) y la cabeza (descarga de la misma). Los materiales

de la cabeza y base son de acero inoxidable 316 SS.

Las bridas de succión y las conexiones de descarga son detalladas a

continuación en la tabla 4.20.

Tabla 4.20 Conexiones de succión y descarga.

BOQUILLA TAMAÑO CLASE SUPERFICIE POSICIÓN

(SPS,TJ9500 x 129 stg)

SUCCIÓN 4'' 150# RF SIDE

DESCARGA 4'' 2500# Lap Joint END

4.3.2 CÁMARA DE SUCCIÓN

La cámara de succión tiene una extensión del eje de la cámara de empuje,

el cual a su vez, será acoplado al eje de la bomba. Sobre este eje estará

montado el sello mecánico que aislará el fluido a bombear del exterior.

La base de la bomba está conectada a la cámara de succión, con las

siguientes características detalladas en la siguiente tabla 4.21:

Tabla 4.21 Cámara de succión.

CÁMARA SUCCIÓN

DIAMETRO SUCCIÓN HOUSING SUCCIÓN

4'' Clase 150# RF 316ss

117

El diseño “Stub-Shaft” de la cámara de succión permite el reemplazo del

sello mecánico y la extensión de eje sin necesidad de remover la cámara de

empuje, minimizando el tiempo de parada del equipo por esta causa y

evitando el reemplazo de eje de la cámara de empuje. Hablamos de

reemplazo de sellos o cámaras en menos de 3 horas contando con

repuestos en el sitio.

El sello mecánico a utilizarse es el detallado en la tabla 4.22:

Tabla 4.22 Sello mecánico.

SELLO MECÁNICO


MODELO Jonh Crane / 1648

TIPO multispring pusher

Éste diseño, elimina además la necesidad de contar con un cojinete en la

parte frontal de la cámara de succión dejando una mayor área disponible

para el paso del fluido desde la cámara de succión al interior de la bomba,

eliminando todo tipo de restricciones que pudieran ocasionar pérdidas de

carga en el fluido reduciendo al mínimo el NPSH requerido.

La orientación de la brida de succión para su conexión con la línea de

alimentación de fluido puede ser modificada en intervalos de 45º cada uno

hasta un máximo de 270º.

Información referente al sello mecánico Jonh Crane puede encontrar en el

anexo 03.

118

4.3.3 CÁMARA DE EMPUJE

La cámara de empuje es el elemento utilizado en nuestro sistema para

absorber el empuje axial producido por la bomba en condiciones dinámicas

y está mecánicamente conectada a la cámara de succión por uno de sus

extremos y al motor eléctrico por el otro extremo. Existen 3 tipos de cámara

de empuje: Estándar “SD” (7000 psi), Heavy Duty “HD” (12000 psi) y

Extreme Heavy Duty ”XHD”. (23.000 psi).

Para los esta aplicación, se ha seleccionado la cámara tipo Heavy Duty

”HD”, el empuje de la bomba es soportado por los cojinetes de bolas

ubicados en el interior de cámara.de empuje.

4.3.4 COOLER

En las cámaras de alta carga Heavy Duty (HD) la lubricación de los

cojinetes se realiza de manera forzada mediante un enfriador / recirculador

de aceite externo (Cooler), ubicado en forma adyacente a la cámara de

empuje y sobre el skid. El aceite utilizado es del tipo sintético grado ISO 68,

el cual se agrega a la cámara una vez que el sistema ha sido ensamblado.

Los enfriadores utilizados cuentan con un sistema de refrigeración, bomba

de recirculación y filtro para mantener la calidad del aceite utilizado. El aceite

puede drenarse por decantación a través del puerto de drenaje ubicado en la

parte inferior del depósito de aceite bajo el enfriador. Esta posee además un

sistema de venteo y un visor transparente que permite visualizar el nivel de

aceite del interior.

Información detallada de los enfriadores de aceite pueden encontrarse en el

anexo 04.

La cámara de empuje posee un juego de sellos de tipo laberinto que,

119

además de prevenir tanto la contaminación del aceite en su interior con

humedad o sólidos en suspensión en el ambiente como la contaminación

ambiental por fugas de aceite desde el interior, eliminan el desgaste del eje

por rozamiento.

4.3.5 MOTOR

Para el diseño se selecciono un motor de 800 hp, 4160V, 99A. a 3575 rpm,

de la configuración XT de Media Tensión WPII.

Las características de este tipo de motor son las siguientes:

Horsepower: 400 a 1750 HP

Velocidad: 3600, 1800, 1200 o 900 rpm.

Voltaje: 2300, 4160, 4000 V.

Enclosure: Protección al agua tipo II: IP24

Tamaño del frame: 5011/12 US

Construcción: Cast Iron (Hiero fundido). Frame, soporte y caja principal de

terminales.

Aislación: clase F con clase B salida en 1.0 factor de servicio.

Ambientes de uso: exteriores e interiores.

En el anexo 05 se encuentra información de los motores tipo WPII.

4.3.6 SKID O FRAME

La base para el montaje de todo el sistema es un skid convencional que

consiste en una base modular que facilita la modificación del sistema en la

medida que ocurren cambios operacionales.

El diseño permite el montaje de motores desde 100 hp hasta 2000 hp en una

misma base sin la necesidad de realizar cortes o soldaduras al skid,

120

reduciendo considerablemente los costos operativos y los tiempos

improductivos.

Para complementar este desarrollo, se puede proveer diferentes bases de

motor para ajustar a las diferentes alturas de eje de los motores. Estas

bases de motor cuentan con orificios pre-perforados para los diferentes tipos

de motor y altura de eje posibles.

Otra característica importante de estas bases, es que son completamente

mecanizadas sin pies de apoyo sobre el skid lo que aumenta la rigidez del

sistema disminuyendo considerablemente los niveles de vibración del

conjunto.

El skid cuenta con un sistema de pernos regulables orientados transversal y

longitudinalmente para la alineación de las diferentes bases de motor.

Los soportes de la bomba son fácilmente adaptables a los diferentes

diámetros de alojamiento existentes sin alterar la altura del centro del eje de

la bomba (que coincide con la altura al centro de la brida de descarga y de la

brida de succión), lo que permite reemplazar la bomba por otra cualquiera

(diferente en caudal, presión o diámetro) sin la necesidad de realizar

modificaciones a las líneas de flujo existentes.

En caso de requerirse una bomba de mayor longitud, que supere la longitud

del skid principal, éste cuenta con orificios pre-perforados en su parte frontal

para permitir el anexo de una extensión de skid que soporte el extremo de la

nueva bomba sin la necesidad de recurrir a costosos trabajos de corte y

soldadura ni a complejos trabajos de alineación. En la tabla 4.23 se observa

la longitud utilizada para este equipo.

.

Las platinas de soporte radial cuentan con orificios para el fácil izamiento y

manejo de la unidad, sin la necesidad de herramientas o grúas especiales. A

121

su vez, el diseño cuenta con grapas de anclaje independientes para

simplificar el proceso de anclaje de la unidad a la fundación.

Un detalle del skid y la posición recomendada de los anclajes puede

encontrarse en el anexo 06 (Layout del equipo).

Tabla 4.23 Longitud aproximada del equipo.

Tipo de Bomba Long Aproximada Skid. (pies)

TJ 9000 (129 stg) 45

4.3.7 ACOPLAMIENTO

El acoplamiento utilizado es un acople Rexnord Thomas o Falk. Este

componente es de gran utilidad cuando se requiere transmitir alta potencia

entre ejes con separaciones considerables. Esta compuesto por 3 secciones

metálicas, unidas entre si, mediante discos de laminillas y pernos de

sujeción. Este sistema proporciona una alta confialidad y un diseño sencillo.

.

La protección para el acoplamiento motor-cámara de empujes estará

construida en un material libre de chispas (aluminio) y será atornillada a la

base del sistema (skid).

En el Anexo 07, se encuentra información detallada del acoplamiento.

A continuación en la tabla 4.24 podemos ver las diferentes opciones

utilizadas en este diseño.

122

Tabla 4.24 Tipo de acoplamiento utilizado.

BASEPLATE

MODEL BASEPLATE MATERIAL

PUMP SUPPORTS

COUPLING MANUFACTURER

COULPING SIZE

COUPLING GUARD

Hp


FM 1000 baseplate

Fabricated Steel

Cast iron Falk 1080 T Aluminium 920

4.3.8 VARIADOR DE FRECUENCIA

De acuerdo con los requerimientos se propone un variador con VSG (filtro de

salida) laca características del mismo son: 1010 KVA, 12 PULSOS, 480

VOLTS,1215 AMPS, 480 INPUT VOLTAJE, 1340 INPUT AMPERES.

El modelo es el VECTOR 7-1215A-480V-60HZ-12PULSE-N3R-VSG (3).

Es una aplicación de productos específicos diseñados para su uso en

bombas sumergibles y de superficie de bombeo. Incluye una intuitiva interfaz

de operador, software de aplicación específica y mayor capacidad de

comunicación.

El Vector VII está disponible en capacidades de 104 KVA a 1514 KVA. Se

suministra en un robusto exterior-nominal de la caja diseñada para su uso en

una amplia variedad de climas.

Vector VII unidades equipadas opcionalmente con nuestra exclusiva VSG ®

(variable de onda sinusoidal de generación), la tecnología produce una

123

forma de onda cerca de la salida perfecta de corriente y tensión que se

traduce en un mejor rendimiento del motor, del motor y la vida extendida por

cable, y la reducción de los costos de operación.

Esta pre-programado con un software especialmente diseñado para proteger

la bomba y el motor en las aplicaciones más exigentes. Ajuste de la

velocidad del motor, el motor corriente de sobrecarga, el motor y la

configuración de baja carga, se reinicia automática, reinicie los retrasos y

reiniciar intentos, y muchos otros parámetros son fáciles de hacer desde una

interfaz gráfica a color.

Códigos programables de seguridad están disponibles para prevenir los

cambios de parámetros por personas no autorizadas y las características

digitales de bloqueo de proporcionar una mayor protección y seguridad.

Características estándar de transmisión:

Evaluación de 104 KVA a 1500 KVA.

Diseñado específicamente para aplicaciones de campo de bombeo de

petróleo.

NEMA 3R exterior envolvente, resistente (10 Gauge) la construcción de

acero con dimensiones compactas.

Diseñado para 50 º C (122 º F) de temperatura ambiente, caja blanca

reduce el calentamiento solar.

Entrada de línea de CA del interruptor con llave pad brida operador de

montaje externo.

Estado del arte del panel de control del operador con la interfaz gráfica.

124

Disponible con o sin generador de onda sinusoidal variable (VSG) la

tecnología - una salida de onda sinusoidal pura.

La última generación de IGBT (transistores bipolares de puerta aislada).

El circuito de control del microprocesador basado en una memoria no

volátil para todos los parámetros de la unidad.

Tecnología de montaje superficial con capa protectora en todas las

placas de circuito impreso.

La entrada de línea de supresión de tensión transitoria - línea a línea y

línea de baja tensión de protección contra sobretensiones.

Seis entradas de rectificación de pulsos (estándar) o opcional multi-pulso

de rectificación para reducir armónicos de línea de CA.

Control de fusibles del transformador de potencia.

El tiempo de aceleración extendida - reduce el estrés mecánico y

eléctrico de la bomba y el motor.

"S" Arranque suave curva de / capacidad de parada suave.

Potencia la pérdida de paseo a través de la capacidad.

Características de protección:

Entrada de fase insensible - secuencia de 3 fases de potencia de entrada

no es necesario.

125

Reactor DC bus.

Indicación de falla de diagnóstico.

Detección de pérdida de carga.

Comunicación serie de detección de la pérdida.

Protección contra corto circuito.

Protección de falla a tierra.

Pérdida de la protección de la fase de entrada

Sobre tensión y bajo la protección de voltaje.

Sobre corriente y bajo la protección actual.

Corriente DC fusible limitador de bus.

Motor de protección de bloqueo.

Disipador de calor sobre la protección de la temperatura.

Límite de corriente del motor ajustable.

Evitar la frecuencia crítica - tres frecuencias seleccionables con ancho de

banda ajustable.

En el anexo 08 se encuentran especificaciones del variador.

126

4.3.9 INSTRUMENTACIÓN

Como parte de la instrumentación se proveerán transmisores de presión en

las líneas de succión y descarga de las bombas las Bombas Principales y

de descarga en las Bombas Booster.

.

Como parte de la instrumentación se proveerán de los siguientes elementos:

Dentro del skid de las bombas principales vendrá cableada e

instalada la instrumentación correspondiente (trasmisor de presión,

trasmisor de Flujo, vibración, etc.). Todas las señales viajaran a través

de tubería conduit y llegaran a una caja principal “Junción Box”, de

donde luego se envían las señales a un sistema de control, instalado

generalmente al lado de la celda del variador de frecuencia.

Transductor de presión para la succión y descarga, salida 4-20 mA

marca NOSHOCK o WIKA.

Swich de vibración marca MURPHY, diseñado para detectar choque /

vibración en 3 planos de movimiento, totalmente ajustable, resistencia

de 5A @ 480 V.

Transductor de temperatura de aceite de la cámara de empuje con

indicador marca CONAX.

Transductor de nivel de aceite de la cámara de empuje y mirilla marca

MURPHY, el material de construcción es aluminio fundido a presión,

el lente es de vidrio templado, presión máxima de trabajo de 10 psi.

Interruptor digital ON/OFF en el circuito de aceite de la cámara de

empuje marca GEMS, el cual trabaja de 3.5 a 100 psi.

127

Transductor RTD marca PHOENIX CONTANCT, salida 4-20 mA.

Manómetro diferencial del sistema de filtración de aceite de la cámara

de empuje marca ORANGE con capacidad hasta 10000 psi, de alta

resistencia en a la intemperie de contracción robusta.

Información referente a la instrumentación en se encuentra en el anexo 09.

4.3.10 MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS

A continuación se muestra la tabla 4.25 con las recomendaciones de

mantenimiento que deben ser llevadas a cabo para el correcto

funcionamiento de los equipos:

128

Tabla 4.25 Mantenimiento equipos horizontales.

ITEM ACTION

W

E

E

K

L

Y

M

O

N

T

H

L

Y

3

M

O

N

T

H

6

M

O

N

T

H

1

Y

E

A

R

Thrust Chamber

Check oil level X

Replace Oil X

Record operating Temp X

Visually inspect X

Suction Chamber

Check for leakage from seal X

Inspect for joint leaks X

Proactive replace mechanical seal X

Check stub shaft for wear X

Motor

Record amps (or check amp chart) X

Re-grease bearings X

Measure & record insulation resistance X

Flexible Coupling

Check alignment (sooner if vibration levels are increasing)

X

Lubricate X

Visually inspect X

Starter/VSD

Check integrity of connections X

Check operational functionality of all controls

X

Visually inspect X

Overall System

Record vibration X

Check pressure gauge & lines are clear & integrity of connections

X

Record suction/discharge pressure X

Visually inspect X

Overall system alignment X

Record flow X

El mantenimiento menor de las bombas horizontales se realiza cada tres

meses con valor estimado de 1500 USD por cada unidad TJ-9000.

129

4.4 PROPUESTA ECONÓMICA (COSTO UNIDADES DE

BOMBEO HORIZONTAL)

En la siguiente tabla 4.26 se indica los valores correspondientes a los

componentes del sistema de bombeo horizontal estos valores son

referenciales en base a la lista de precios EP Petroecuador.

Tabla 4.26 Propuesta económica.

COSTO DE UNIDADES TJ 9000 CANTIDAD SUB

TOTAL TOTAL

MOTOR 800 hp , 99A. a 3575 rpm, configuración XT de Media Tensión WPII

1 84 000 84 000

BOMBA TJ9000 42 ETAPAS 2 36 780 73 560

BOMBA TJ 9000 45 ETAPAS 1 40 330 40 330

FRAME SPS (45 ft) 1 20 000 20 000

CÁMARA DE EMPUJE HDTC 1 14 700 14 700

SOPORTES DE BOMBA X 14 14 800 11 200

VARIADOR VECTOR 7-1215A-480V-60HZ-12PULSE-N3R-VSG (3)

1 190 000 190 000

CONJUNTO CABEZA DE SUCCIÓN, DESCARGA E INSTRUMENTACIÓN

1 25 000 25 000

TRANSFORMADOR ELEVADOR 1000 KVA

1 45 000 45 000

COOLER Hydac International Air Cooled – Oil Coolers SC & OK series

1 88 825 88 825

PRECIO POR UNIDAD HORIZONTAL 592 615

PRECIO POR DOS (2) UNIDADES HORIZONTALES 1 185 230

130

La segunda bomba servirá como reserva para sacar a mantenimiento las

otras bombas. De acuerdo al requerimiento de este sistema, se han

considerado dos bombas que tengan las características óptimas de

funcionamiento tal como potencia, eficiencia, caudal y presión de carga.

4.4.1 ANÁLISIS DE COSTO ENERGÉTICO

En este punto se analiza que tan factible es la implementación de las

unidades horizontales para bombeo hidráulico en las facilidades de

producción en Campo Cuyabeno, tomando en consideración algunos

factores tales como, mantenimiento, costos de reparación, costos del equipo

y el costo del consumo actual del diesel vs kw hora de la propuesta.

Adicional, se considerará los costos de inversión de las unidades

horizontales, costos de energía eléctrica, costos de reparación y

mantenimiento de las bombas. En la tabla 4.27 se indica el análisis de

costos energéticos.

Tabla 4.27 Análisis de costos del consumo energético propuesto.

ANÁLISIS DE COSTOS ENERGÉTICOS PROPUESTOS

BOMBAS POTENCIA

hp BIPD

POTENCIA KW/h

CONSUMO ANUAL KW

COSTO KW/h

COSTO ANUAL USD

TJ 9000 DE 129

ETAPAS

920 10 724 686 6 009 360 0,12 72 1123,2

TJ 9000 DE 129

ETAPAS

920 10 724 686 6 009 360 0,12 72 1123,2

TOTAL USD

1 442 246,4

131

El sistema que está operando actualmente con bombas recíprocamente

accionadas por motores de combustión interna queman combustible diesel,

dos unidades trabajando 24 horas consumen 1920 galones al día cada uno,

el resultado total es de 3 840 gpd y 1401600 gpa con costo de $ 4 204 800

anuales como se puede observar en la tabla 4.28.

Tabla 4.28 Análisis costos motor combustión interna.

ANÁLISIS DE COSTOS CONSUMO MOTOR COMBUSTIÓN INTERNA ACTUAL

MOTOR CATERPILLA

POTENCIA HP

HORAS CONSUMO GALONES

/ DIA

COMSUMO GALONES/

ANUAL

COSTO GALÓN DIESEL

COSTO ANUAL USD

3512 DITA RPM 1980

1020 24 1 920 700 800 USD 3 USD 2 102 400

3512 DITA RPM 1980

1020 24 1 920 700 800 USD 3 USD 2 102 400

TOTAL USD 4 204 800,00

4.4.2 ANÁLISIS COSTO MANTENIMIENTO En la tabla 4.29 se puede apreciar el análisis del costo y el mantenimiento

de las bombas reciprocantes y horizontales después de haber consultado la

información de la lista de precios de EP Petroecuador.

132

Tabla 4.29 Análisis de costos de inversión para cambio de unidades.

SISTEMA RECIPROCANTE SISTEMA HORIZONTAL

COSTO DE TRES (3) BOMBAS

4 045 722 COSTO DE TRES (2)

UNIDADES 1 185 230

COSTO DIESEL ANUAL

4 204 800 COSTO KW ANUAL 1 442 246,4

COSTO MANT. ANUAL

101 501,52 COSTO MANT.

ANUAL 6 000

TOTAL INVERSIÓN

USD 8 352 023,52 TOTAL

INVERSIÓN USD 2 633 476,4

133

CAPÍTULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 CONCLUSIONES

1. Las facilidades de producción instaladas en los campos fueron

construidas hace 30 años, y el sistema de reinyección además

maneja equipos obsoletos que ya cumplieron su vida útil,

ocasionando que el mantenimiento sea continuo y costoso.

2. Se puede concluir que los problemas técnicos que presentan las

unidades actualmente instaladas, son generados debido a que los

repuestos con los cuales se está remplazando las partes deterioradas

son repuestos alternos, los cuales presentan un nivel de calidad

inferior al repuesto original, lo que hace que su desgaste sea en un

periodo de tiempo corto.

3. De acuerdo al cronograma de mantenimiento, las bombas deberían

ser revisadas cada 4320 horas, pero actualmente, se realiza cambios

de sellos mecánicos cada 3 días por cilindro, eso quiere decir que

para cambiar todos los sellos se tomaría alrededor de 15 días, y en

cada cambio de sello se pierde 2 horas de trabajo de la unidad, y esto

en términos de producción son alrededor de 200 bbl de producción.

4. Las unidades no cuentan actualmente con stock de repuestos, ya no

se fabrican repuestos para este tipo de bombas o las partes

existentes se las puede conseguir fuera del país.

134

5. Los mantenimientos realizados en las unidades centrifugas

horizontales, económicamente son menores a los costos que

actualmente genera el mantenimiento que necesitan las bombas

reciprocantes, así también el tiempo de parada en las unidades

centrifugas para el mantenimiento es muy corto y generalmente el

cambio de algún componente puede tomar como máximo un par de

horas.

6. En el estudio realizado se puedo verificar que los niveles de riesgos

de incendio, explosión, contactos eléctricos y caídas de personal a

distintos niveles identificados son de Nivel 1, los cuales son

calificados como importantes, lo que amerita un control con prioridad

urgente, esta situación requiere adoptar medidas correctivas

inmediatas, que permitirán, incrementar la seguridad en las

operaciones y garantizará una extracción sustentable de un recurso

no renovable como es el petróleo, contribuyendo de esta manera con

el cuidado para el ambiente.

7. Una vez realizado el análisis técnico económico, se puede concluir

que al cambiar las unidades reciprocantes actualmente usadas en el

Campo Cuyabeno, por un sistema de unidades centrífugas eléctricas

horizontales, permitirá mejorar el nivel de eficiencia en la extracción

de los fluidos de los pozos productores.

8. Desde la parte económica el cambio de bombas reciprocantes por

unidades centrifugas eléctricas horizontales, es factible ya que los

costos de las unidades son menos costosos, por lo cual se puede

decir que el costo beneficio de este proyecto será rentable.

135

9. Este proyecto al ser ejecutado, EP Petroecuador se beneficiaría no

solo en la parte técnica económica, sino también en la parte

ambiental, por el incremento en la producción anual, en la reducción

de gastos en combustible, repuestos y mantenimiento, reducción de

gastos por daños ambientales, modernización de las instalaciones y

sobre todo la operación más eficiente, segura y confiable,

disminuyendo considerablemente las paradas de producción no

programadas.

10. Las bombas horizontales son eficientes frente a las bombas

reciprocas, porque no contaminan, necesitan menor mantenimiento y

reducen el espacio físico asignado para su instalación.

136

5.2 RECOMENDACIONES

1. Debemos innovar en el sector petrolero, esto se consigue con la

inversión o inyección de recursos económicos, dotando de nuevos

equipos, herramientas, tecnología, capacitación a todo el personal, de

tal manera que permitan alcanzar una optimización en todas las

fases, la inversión a realizar es inferior a las bombas actualmente

utilizadas,

2. Es imperante modernizar la infraestructura tecnológica, a través de la

utilización de estas bombas horizontales eléctricas, mismas que

constituyen las más recomendables por su versatilidad, bajos costos,

fácil operación, y alta eficiencia, constituyéndose en la tecnología más

utilizada en la industria petrolera, lo que le ha permitido ganar una

excelente reputación a nivel mundial

3. Adicionalmente, los sistemas deberían contar con mayor y más

moderna instrumentación que permita la supervisión y control de las

variables más importantes, como presión de succión y descarga,

control automático de encendido y paro por niveles, entre otras,

incluso de manera remoto.

4. Se recomienda hacer un reajuste de los cálculos de la bomba en el

momento de su compra, para asegurar que cumpla con las

condiciones del proyecto y así lograr obtener los resultados

propuestos.

137

5. Para la compra de los materiales, tuberías, bombas booster y bombas

de reinyección, se deber seguir las especificaciones mencionadas en

este proyecto.

6. Aplicar todas las normas y pruebas de funcionamiento según se

requieran al momento de la construcción de las unidades

horizontales.

138

BIBLIOGRAFÍA

BROWN, Kermit. E.,(1980), “The Technology of Artificial Lift Methods”,

Tulsa- OK, Petroleum Publishing Company.

BRADLEY, H. B., (1992), “Petroleum Engineering Handbook”, Texas-USA,

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Optimización y Trouble Shooting, Venezuela.

BEGGS H.Dale, (2002), Production Optimization Using Nodal Analysis,Tulsa,

OGCI and Petroskills Publications.

139

SIMBOLOGÍA

°API Grado API del petróleo

BAPD Barriles de agua por día

BFPD Barriles de fluido por día

BPPD Barriles de petróleo por día

CUY Cuyabeno

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BSW Porcentaje de agua y sedimentos

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MPCS Miles de pies cúbicos estándar

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PPF Producción por flujo natural

PPH Producción por bombeo hidráulico

PPS Producción por bombeo eléctrico sumergible

psi Libras fuerza/pulgadas2

Q Caudal en galones/minuto

Re Número de Reynolds

140

GLOSARIO DE TÉRMINOS

Altura Geométrica. Es la altura vertical comprendida desde el nivel de

líquido a elevar hasta el punto más alto.

Altura de Aspiración. Comprende la distancia desde el nivel del líquido

hasta el eje de la bomba.

Altura de impulsión. Se mide desde el eje de la bomba hasta el punto de

máxima elevación.

Altura Manométrica. Es la suma de la geométrica más las pérdidas de

carga.

Cavitación. Ruido que se oye en el interior de la bomba causado por la

explosión de las burbujas de vapor cuando la bomba opera con una

aspiración excesiva. En general la cavitación indica un NPSH disponible

insuficiente.

Caudal o Capacidad de una bomba es el volumen de líquido elevado por

unidad de tiempo.

Curva característica. Una bomba no tiene un único punto de

funcionamiento, sino una infinidad de ellos. La curva que une todos los

puntos de funcionamiento posible de una bomba, acoplada a un motor

concreto, recibe el nombre de curva característica o curvas de la bomba,

siendo los fabricantes los que suministran tal información.

NPSH = Altura Neta Positiva de Aspiración (del ingles Net positive Suction

Head) es la diferencia entre la presión del líquido a bombear referida al eje

141

del impulsor y la presión de vapor del líquido a la temperatura de bombeo,

referida en metros

Hay que distinguir entre:

NPSH Disponible

NPSH Requerido

NPSH disponible depende del conjunto de la instalación elegida para

la bomba y es una particularidad independiente del tipo de bomba. Es

por tanto calculable.

NPSH requerido es un dato básico peculiar de cada tipo de bomba,

variable según modelo, tamaño y condiciones de servicio, que se

determina pro prueba o cálculo, siendo un dato a facilitar por el

fabricante el cual lo ha obtenido a través de ensayos.

Para que una bomba funcione correctamente sin cavitación, ha de cumplirse

que el NPSH disponible en la instalación, sea igual o mayor que el NPSH

requerido por la bomba

Número de Revoluciones. En las bombas centrífugas la relación de caudal

suministrado a la altura de impulsión hace que el rodete tenga una forma

determinada. Esta relación se expresa por el número específico de

revoluciones (velocidad específica) Ns.

Pérdida de carga. Son las pérdidas debidas al rozamiento del líquido con

las pare-des de la tubería y sus accesorios (válvulas, codos)

Potencia hidráulica. Es la potencia precisada por la bomba exclusivamente

para bombear el líquido.

Potencia absorbida (o potencia de freno). Es la potencia en el eje de la

bomba y equivale a la potencia hidráulica más la potencia consumida en

142

compensar los distintos tipos de pérdidas que se ocasionan en la bomba.

Por consiguiente es mayor que la potencia hidráulica.

Potencia absorbida por el motor. Es mayor que la potencia absorbida por

la bomba, pues hay que añadirle las pérdidas internas del motor eléctrico.

Rendimiento mecánico, o rendimiento de la bomba, equivale al cociente de

dividir la potencia hidráulica y la potencia absorbida. Se expresa en

porcentaje y es siempre menor que la unidad.

Presión. Entendemos por presión la fuerza ejercida por unidad de superficie

por un fluido. Pero debemos distinguir entre:

Presión barométrica o presión atmosférica

Presión absoluta

Presión relativa

Presión o tensión de Vapor

143

ANEXOS

144

Anexo 01 Curva de eficiencia bomba TJ9000 y materiales utilizados en la

construcción de bombas

ISO 13709:2003(E)

© ISO 2003 — All rights reserved 127

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95 °

C (2

00 °

F).




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ISO 13709:2003(E)


Table H.2 — Material specifications for pump parts

Applic-ations

Inter-national

USA Europe Japan Material

class ISO ASTM UNS a EN b Grade Material No.

JIS

Pressure castings

185/ Gr. 250 A 278 Class 30 F12401 EN 1561 EN-GJL-250 JL 1040 G 5501, FC 300

Cast iron General castings

185/ Gr. 300 A 48 Class 25/30/40

F11701/ F12101

EN 1561 EN-GJL-250 EN-GJL-300

JL 1040 JL 1050

G 5501, FC 250/300

Pressure castings

4991 C23-45 AH

A 216 Gr WCB J03002 EN 10213-2

GP 240 GH 1.0619 G 5151, Cl SCPH 2

Wrought / forgings

683-18-C25 A 266 Class 2 K03506 EN 10222-2

P 280 GH 1.0426 G 3202, Cl SFVC 2A

Bar stock: pressure

683-18-C25 A 696 Gr B40 G10200 EN 10273 P 295 GH 1.0481 G 4051, Cl S25C

Bar stock: general

683-18-C45e A 576 Gr 1045 G10450 EN 10083-2

C 45 1.0503 G 4051, Cl S45C

Bolts and studs (general)

2604-2-F31 A 193 Gr B7 G41400 EN 10269 42 Cr Mo 4 1.7225 G 4107, Class 2, SNB7

Nuts (general)

683-1-C35e A 194 Gr 2H K04002 EN 10269 C 35 E 1.1181 G 4051, Cl S45C

Plate 9328-4 P 355 TN/PL 355 TN

A 516 Gr 65/70 K02403/ K02700

EN 10028-3

P 355 N P 355 NL1

1.0562 1.0566

G 3106, Gr SM400B

Pipe 9329-2 PH26

A 106 GrB K03006 EN 10208-1

L 245 GA 1.0459 G 3456, Gr. STPT 370/410

Carbon steel

Fittings A 105 K03504 G 4051, Cl S25C

G 3202, Cl SFVC 2A, SFVC2B

Bar stock A 434 Class BBA 434 Class BC

G41400 c EN 10083-1

42 Cr Mo 4 1.7225 G 4105, Cl SCM 440

Bolts and studs

A 193 Gr B7 G41400 EN 10269 42 Cr Mo 4 1.7225 G 4107, Class 2, SNB7

AISI 4140 steel

Nuts 2604-2-F31 A 194 Gr 2H K04002 EN 10269 C 45 E 1.1191 G 4051, Cl S45C




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ISO 13709:2003(E)


Table H.2 (continued)

Applic-ations

Inter-national



JIS

A 217 Gr CA 15 J91150 EN 10213-2

GX 8 Cr Ni 12 1.4107 G 5121, C1 SCS 1 Pressure castings

A 487 Gr CA6NM

J91540 EN 10213-2

GX 4 Cr Ni 13-4

1.4317 G 5121, C1 SCS 6

A 743 Gr CA 15 J91150 EN 10283 GX 12 Cr 12 1.4011 General castings

A 743 Gr CA6NM

J91540 EN 10283 GX 4 Cr Ni 13-4

1.4317

Wrought / forgings: pressure

683-13-3 A 182 Gr F6a Cl 1 A 182 Gr F 6 NM

S41000 S41500

EN 10250-4 EN 10222-5

X12 Cr13 X 3 Cr NiMo 13-4-1

1.4006 1.4313

G 3214, Gr. SUS 410-A G 3214, Cl SUS F6 NM

Wrought / forgings: general

683-13-2 A 473 Type 410 S41000 EN 10088-3

X 12 Cr 13 1.4006 G 3214, Gr. SUS 410-A

Bar stock: pressure

683-13-3 A 479 Type 410 S41000 EN 10272 X12 Cr 13 1.4006 G 4303, Gr. SUS 410 or 403

Bar stock: general

683-13-3 A 276 Type 410 S41400 EN 10088-3

X 12 Cr 13 1.4006 G 4303, Gr. SUS 403 or 410

Bar stock: forgings c

683-13-4 A 276 Type 420 A 473 Type 416 A 582 Type 416

S42000 S41600 S41600

EN 10088-3

X 20 Cr 13 X 20 Cr S 13 X 20 Cr S 13

1.4021 1.4005 1.4005

G 4303, Gr. SUS 420J1 or 420J2

Bolts and studs d

3506-1, C4-70

A 193 Gr B6 S41000 EN 10269 X22CrMoV 12-1 1.4923 G 4303, Gr. SUS 403 or 410

Nuts d 3506-2, C4-70

A 194 Gr 6 S41000 EN 10269 X22CrMoV 12-1 1.4923 G 4303, Gr. SUS 403 or 410

12 % Chrome steel

Plate 683-13-3 A 240 Type 410 S41000 EN 10088-2

X 12 Cr 13 1.4006 G 4304/4305, Gr. SUS 403 or 410




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ISO 13709:2003(E)



Applic-ations

Inter-national



JIS

Pressure castings

683-13-10 A 351 Gr CF3 J92500 EN 10213-4

GX2 Cr Ni 19-11

1.4309 G 5121, Cl SCS 13A

683-13-19 A 351 Gr CF3M J92800 EN 10213-4

GX2 Cr Ni Mo 19-11-2

1.4409 G 5121, Cl SCS 14A

General castings

A 743 Gr CF3 J92500 EN 10283 GX2 Cr Ni 19-11

1.4309 G 5121, Cl SCS 13A

A 743 Gr CF3M J92800 EN 10283 GX2 Cr Ni Mo 19-11-2

1.4409 G 5121, Cl SCS 14A

Wrought / forgings

9327-5 XCrNi18-10

A 182 Gr F 304L

S30403 EN 10222-5

X2 Cr Ni 19-11 1.4306 G 3214, Gr. SUS F 304 L

9327-5 XCrNi Mo17-12

A 182 Gr F 316L

S31603 EN 10222-5 EN 10250-4

X2 Cr Ni Mo 17-12-2

1.4404 G 3214, C1 SUS F 316 L

Bar stock e 9327-5 X2CrNi18-10 9327-5 X2CrNi-Mo17-12

A 479 Type 304L A 479 Type 316L

S30403 S31603

EN 10088-3 EN 10088-3

X2 Cr Ni 19-11 X2 Cr Ni Mo 17-12-2

1.4306 1.4404

G 4303, Gr. SUS 304 L G 4303, Gr. SUS 316 L

A 479 Type XM19

S20910

Plate 9328-5 X2CrNi-Mo17-12-2

A 240 Gr 304L / 316L

S30403 S31603

EN 10028-7 EN 10028-7

X2 Cr Ni 19-11 X2 Cr Ni Mo 17-12-2

1.4306 1.4404

G 4304/4305, Gr. SUS 304 L/ 316 L

Pipe 683-13-10 683-13-19

A 312 Type 304L 316L

S30403 S31603

G 3459, Gr. SUS 304 LTP/316 LTP

Fittings 9327-5 X2CrNi18-10 9327-5 X2CrNi-Mo17-12

A 182 Gr F304L Gr 316L

S30403 S31603

EN 10222-5

X2 Cr Ni 19-11 X2 Cr Ni Mo 17-12-2

1.4306 1.4404

G 3214, Gr. SUS F 304 L/F 316 L

Bolts and studs

3506-1, A4-70

A 193 Gr B 8 M S31600 EN 10250-4

X6 Cr Ni Mo Ti 17-12-2

1.4571 G 4303, Gr. SUS 316

Austenitic stainless steel

Nuts 3506-2, A4-70

A 194 Gr B 8 M S31600 EN 10250-4

X6 Cr Ni Mo Ti 17-12-2

1.4571 G 4303, Gr. SUS 316




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ISO 13709:2003(E)



Applic-ations

Inter-national



JIS

Pressure castings

A 351 Gr CD4 MCu A 890 Gr 1 B

J93370 J93372

EN 10213-4

GX2 CrNiMoCuN- 25-6-3-3

1.4517

A 890 Gr 3 c J93371 G 5121, Gr. SCS 11

A 890 Gr 4 c J92205 EN 10213-4

GX2 CrNiMoCuN- 25-6-3-3

1.4517 G 5121, Gr. SCS 10

Wrought / forgings

9327-5 X2CrNi-MoN22-5-3

A 182 Gr F 51 S31803 EN 10250-4 EN 10222-5

X2CrNiMoN- 22-5-3

1.4462

A 479 S32550 EN 10088-3

X2CrNiMoCuN-25-6-3

1.4507

Bar stock 9327-5 X2CrNi-MoN22-5-3

A 276-S31803 S31803 EN 10088-3

X2CrNiMoN- 22-5-3

1.4462 G 4303, Gr. SUS 329 J3L

Plate A 240-S31803 S31803 EN 10028-7

X2CrNiMoN- 22-5-3

1.4462 G 4304/G 4305, Gr. SUS 329 J3L

Pipe A 790-S31803 S31803 G 3459, Gr. SUS 329 J3LTP

Fittings 9327-5 X2CrNi-MoN22-5-3

A 182 Gr F 51 S31803 EN 10250-4 EN 10222-5

X2CrNiMoN- 22-5-3

1.4462 B 2312/B 2316, Gr. SUS 329 J3L

Bolts and studs

A 276-S31803 S31803 EN 10088-3

X2CrNiMoN- 22-5-3

1.4462 G 4303, Gr. SUS 329 J3L

Duplex stainless steel

Nuts A 276-S31803 S31803 EN 10088-3

X2CrNiMoN- 22-5-3

1.4462 G 4303, Gr. SUS 329 J3L




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ISO 13709:2003(E)



Applic-ations

Inter-national



JIS

Pressure castings

A 351 Gr CD3MWCuN

J93380

A 890 Gr 5A J93404 EN 10213-4

GX2CrNiMoN-26-7-4

1.4469

A 890 Gr 6A J93380

Wrought / forgings

A 182 Gr 55 S32760 EN 10250-4 EN 10088-3

X2CrNiMoCu-WN 25-7-4

1.4501 G 4303, Gr. SUS 329 J4L

Bar stock A 276-S32760 A 479-S32760

S32760 EN 10088-3


1.4501 G 4304/G 4305, Gr. SUS 329 J4L

Plate A 240-S32760 S32760 EN 10028-7


1.4501

Pipe A 790-S32760 S32760 G 3459, Gr. SUS 329 J4LTP

Fittings A 182 Gr F55 S32760 EN 10250-4 EN 10088-3


1.4501 B 2312/B 2316, Gr. SUS 329 J4L

Bolts and studs

A 276-S32760 S32760 EN 10088-3


1.4501 G 4303, Gr. SUS 329 J4L

Super duplex stainless steel f

Nuts A 276-S32760 S32760 EN 10088-3


1.4501 G 4303, Gr. SUS 329 J4L

a UNS (unified numbering system) designation for chemistry only. b Where EN standards do not yet exist, European national standards are available, e.g. AFNOR, BS, DIN, etc. c Do not use for shafts in the hardened condition (over 302 HB). d Special, normally use AISI 4140. e For shafts, standard grades of 304 and 316 may be substituted in place of low carbon (L) grades. f Super Duplex stainless steel classified with Pitting Resistance Equivalent (PRE) number greater than or equal to 40 PRE = % Crfree + (3,3 × % molybdenum) + (2 × % copper) + (2 × % tungsten) + (16 × % nitrogen) = [(% chromium − (14,5 × % carbon)] + (3,3 × % molybdenum) + (2 × % copper) + (2 × % tungsten) + (16 × % nitrogen).




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ISO 13709:2003(E)


Table H.3 — Miscellaneous material specifications

Babbit ASTM B 23, Grades 1-9, as required by vendor for service conditions

Bronze UNS C87200 (silicon bronze), C90700 or C92200 (tin bronze), C95200 (aluminium bronze) or C95800 (nickel aluminium bronze)

Type 3 tungsten carbide, etc.; overlay-weld deposit of 0,8 mm (0,030 in) minimum finished thickness or, if available, a solid cast part of equal material may be substituted.

Hard-facing

Type 1 tungsten carbide as required for service conditions, with cobalt binder (solid part, not overlay), Type 2 tungsten carbide as required for service conditions, with nickel binder (solid part, not overlay); Type 3 tungsten carbide-sprayed overlay as required for service conditions.

Low-carbon nickel-molybdenum-chromium alloy

ASTM B564, UNS N10276 (forgings) ASTM B574, UNS N10276 (bar and rod) ASTM B575, UNS N10276 (plate, sheet and strip) ASTM A494, Grade CW-2M (weldable cast)

Nickel copper alloy ASTM B564, UNS N04400 (forgings) ASTM B164, Class A, UNS N04400 (bar and rod) ASTM B127, UNS N04400 (plate, sheet and strip) ASTM A494, Grade M30C (weldable cast)

Ni resist ASTM A436, Type 1, 2 or 3, UNS F41000, F41002 and F41004 respectively (austenitic cast iron)-, ASTM A439, Type D2, UNS F43000 (austenitic ductile iron)

Precipitation-hardening nickel alloy

ASTM B637, UNS N07718 (forgings and bars) ASTM B670, UNS N07718 (plate, sheet, and strip)

Precipitation-hardening stainless steel

ASTM A564, Grade 630, UNS S 17400 or Grade 631, UNS 17700 (wrought) ASTM A747, Grade CB7Cu-1, UNS J92180 (cast)

Sheet gasket Long-fibre material with synthetic rubber binder suitable for service conditions, or spiral-wound stainless steel and equal gasket material

Table H.4 — Non-metallic wear part materials

Temperature limits Material min. max.

Limiting pressure differential Application

Polyether ether ketone (PEEK)

Chopped carbon fibre filled

– 30 ºC (– 20 ºF) 135 ºC (275 ºF) 2 000 kPa (20 bar) (300 psi) Stationary parts

Polyether ether ketone (PEEK)

Continuous carbon fibre wound

– 30 ºC (– 20 ºF) 230 ºC (450 ºF) 3 500 kPa (35 bar) (500 psi), or 14 000 kPa (140 bar)

(2 000 psi) if suitably supported

Stationary or rotating

Polyamide Need information relative to experience. Carbon graphite Resin impregnated

– 50 ºC (– 55 ºF)

285 ºC (550 ºF)

2 000 kPa (20 bar) (300 psi)

Stationary parts

Babbit impregnated – 100 ºC (– 150 ºF) 150 ºC (300 ºF) 2 750 kPa (27,5 bar) (400 psi) Nickel impregnated – 195 ºC (– 320 ºF) 400 ºC (750 ºF) 3 500 kPa (35 bar) (500 psi) Copper impregnated – 100 ºC (– 450 ºF)

Non-metallic wear part materials, which are proven to be compatible with the specified process fluid, may be proposed within the above limits. See 5.7.4.c. Such materials may be selected as wear components to be mated against a suitably selected metallic component such as hardened 12 % Cr steel or hard-faced austenitic stainless steel. Materials may be used beyond these limits if proven application experience can be provided, and if approved by the purchaser.




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ISO 13709:2003(E)


Table H.5 — Piping materials

Fluid

Auxiliary process fluid Steam Cooling water

Category Gauge pressure Nominal size Component

Non-flammable/ Non-hazardous

Flammable/ Hazardous

uuuu 500 kPa (5 bar) (75 psi)

>>>> 500 kPa (5 bar) (75 psi)

Standard uuuu DN 25 (1 NPS)

Optional WWWW DN 40

(1 1/2 NPS)

Pipe Seamless a Seamless a Seamless a Seamless a

_

Carbon steel, (ASTM A120 Schedule 40 galvanized to ASTM A 153)

Tubing b Stainless steel (ASTM A269

Seamless type 316)

Stainless steel (ASTM A269

Seamless type 316)


Seamless type 316)


Seamless type 316)


Seamless type 316)

_

All valves Class 800 Class 800 Class 800 Class 800 Class 200 Bronze

Class 200 Bronze

Gate and globe valve

Bolted bonnet and gland




_ _

Pipe fittings and unions

Forged class 3 000

Forged class 3 000

Forged class 3 000

Forged class 3 000

Malleable iron (ASTM A338

and A197 Class 150) galvanized to ASTM A153

Malleable iron (ASTM A338

and A197 Class 150)

galvanized to ASTM A153

Tube fittings Manufacturer's standard

Manufacturer's standard

Manufacturer's standard

Manufacturer’s standard

Manufacturer's standard _

Fabricated joints uuuu DN 25 (1 NPS)

Threaded Socket-welded Threaded Socket-welded Threaded _

Fabricated joints WWWW DN 40

(1-1/2 NPS) _ _ _ _ _

Purchaser to specify

Gaskets

_

Type 304 or 316 stainless steel spiral-

wound

_

Type 304 or 316 stainless steel spiral-wound _ _

Flange bolting

_

Low alloy steel(ASTM A193

Grade B7 ASTM A194 Grade 2H)

_

Low alloy steel (ASTM A193

Grade B7 ASTM A194 Grade 2H)

_ _

The ASTM standards listed are examples of acceptable materials for each type. Alternative materials may be used if agreed by the purchaser (Table H.2 may be used for guidance).

Examples of acceptable materials are:

Carbon steel pipe: ASTM A53, Grade B; ASTM A106, Grade B; ASTM A524; or API Spec 5L, Grade A or B.

Carbon steel fittings, valves, and flanged components: ASTM A105 and ASTM A181.

Stainless steel piping: ASTM A312, Type 316L.

Stainless steel fittings, valves and flanged components: ASTM A182, Type 316L. a Schedule 80 shall be used for pipe sizes from DN 15 to DN 40 (NPS 1/2 to NPS 1 1/2); schedule 40 shall be used for sizes DN 50 (2 NPS) and larger. b Acceptable tubing sizes are (ISO 4200): 12,7 mm dia × 1,66 mm wall (1/2 in dia × 0,065 in wall), 19 mm dia × 2,6 mm wall (3/4 in dia × 0,095 in wall), 25 mm dia × 2,9 mm wall (1 in dia × 0,109 in wall)




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153

Anexo 02 Limitaciones hp en ejes de bombas

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Boletín de Ingeniería de Aplicaciones

BOMBAS

SERIE DIAMETRO EJE MATERIAL HP @

60 HZ HP @ 50 HZ

TD – STD MONEL / NITRONIC 44 37 TD – HSS 0.500” INCONEL 718 70 58

TA/TD – STD MONEL / NITRONIC 94 78 TA/TD – HSS 0.625” INCONEL 718 150 125

TA/TD - STD MONEL / NITRONIC 125 104

TA/TD – HSS INCONEL 718 200 167 TA/TD – UHSS

0.687”

INCONEL 718 HS 255 212

TD/TG/TE - STD MONEL / NITRONIC 256 213 TD/TG/TE - HSS INCONEL 718 410 342

TD/TG/TE - UHSS 0.875”


TG/TE/TH- STD MONEL K500 375 313 TG/TE/TH - HSS INCONEL 718 600 500

TG/TE/TH - UHSS 1.000”


TE/TH/TJ/TM STD MONEL / NITRONIC 637 531 TE/TH/TJ/TM HSS INCONEL 718 1019 849 TE/TH/TJ/TM UHSS

1.188” INCONEL 718 HS 1300 1083

TM STD MONEL / NITRONIC 760 633 TM HSS INCONEL 718 1216 1013

TM UHSS 1.375”

INCONEL 718 HS 1550 1290

TN STD MONEL / NITRONIC 1000 833 TN HSS INCONEL 718 1600 1333

TN UHSS 1.500”

INCONEL 718 HS 2040 1700

155

Anexo 03 Especificaciones técnicas sello mecánico

A – Face/Primary RingB – SpringC – Elastomer BellowsD – RetainerE – Drive BandF – Spring HolderG – Disc

B

A

D

F

C

E

■ Temperature:-40°C to 205°C/-40°F to 400°F(depending on materials used)

■ Pressure:2: Up to 29 bar g/425 psig2B: Up to 83 bar g/1200 psig

■ Speed:See enclosed Speed Limits chart.

Performance Capabi l i t ies

2/2

B

Product Descript ionJohn Crane Type 2 Elastomer Bellows Seals arespecified in more original equipment than any otherseal from any other manufacturer. With the highestsuccess rate of any seal of their type, they are suitablefor a wide range of service conditions, including water,refrigeration, oils and chemicals. ■ Fits equipment with confined space requirements and

limited seal chamber depths in pumps, mixers, blenders,agitators, compressors and other rotary shaft equipment.

■ For pulp and paper, food processing, water, wastewater,refrigeration, chemical processing and other demandingapplications.

■ Type 2B is a balanced seal used in higher pressureapplications, offering greater operating speeds andreduced face wear.

TYPE 2/2BElastomer Bellows Seals

Design Features■ Mechanical Drive — Eliminates overstressing of the

elastomer bellows.■ Self-Aligning Capability — Automatic adjustment

compensates for abnormal shaft end play runout, primary ring wear and equipment tolerances.

■ Special Balancing — Allows operation at higher pressures.

■ Non-Clogging, Single-Coil Spring — Not affected by buildup of solids.

G

Type 2 Typ ica l Arrangement/D imensiona l Data

D1 ±0.002"

SHAFT DIA.L3

±0.031"

1/32 MIN.

D4MIN. BORE D3 SEAL

OD

0.125"

20°

For ease of installation, the lead-in edge of shaft or sleeve should be chamfered as shown.

L38

SET SCREWCOLLAR OPTION

63

2/2

B


Type 2 D imensiona l Data ( inches)Seal Size/D1

(inches) D3 D4 L3 L381.000 1.812 2.000 1.000 0.3751.125 1.937 2.125 1.062 0.3751.250 2.062 2.250 1.062 0.3751.375 2.250 2.437 1.125 0.3751.500 2.375 2.562 1.125 0.3751.625 2.718 2.937 1.375 0.3751.750 2.750 3.062 1.375 0.3751.875 2.875 3.187 1.500 0.3752.000 3.000 3.312 1.500 0.3752.125 3.250 3.625 1.687 0.5002.250 3.375 3.750 1.687 0.5002.375 3.500 3.875 1.812 0.5002.500 3.625 4.000 1.812 0.5002.625 3.875 4.312 1.937 0.5002.750 4.000 4.437 1.937 0.5002.875 4.125 4.562 2.062 0.5003.000 4.250 4.687 2.062 0.5003.125 4.562 5.000 2.187 0.5003.250 4.687 5.125 2.187 0.5003.375 4.812 5.250 2.187 0.5003.500 4.937 5.500 2.187 0.5003.625 5.125 5.687 2.312 0.5623.750 5.250 5.812 2.312 0.5623.875 5.437 6.000 2.312 0.5624.000 5.562 6.125 2.312 0.562


Type 2B Typica l Arrangement/D imensiona l Data

D2 ±0.002"

SHAFT DIA.

D1 ±0.002"

SHAFT DIA.

D3SEAL OD

D4MIN. BORE

L3±0.031"

L65

0.125"

20°

For ease of installation, the lead-in edge of shaft or sleeve should be chamfered as shown.

63

Type 2B D imensiona l Data ( inches)Seal Size/D1

(inches) D2 D3 D4 L3 L651.000 0.875 1.812 2.000 1.312 0.3431.125 1.000 1.937 2.125 1.375 0.3431.250 1.125 2.062 2.250 1.375 0.3431.375 1.250 2.250 2.437 1.437 0.3431.500 1.375 2.375 2.562 1.437 0.3431.625 1.500 2.718 2.937 1.750 0.4371.750 1.625 2.750 3.062 1.750 0.4371.875 1.750 2.875 3.187 1.875 0.4372.000 1.875 3.000 3.312 1.875 0.4372.125 2.000 3.250 3.625 2.062 0.5002.250 2.125 3.375 3.750 2.062 0.5002.375 2.250 3.500 3.875 2.187 0.5002.500 2.375 3.625 4.000 2.187 0.5002.625 2.500 3.875 4.312 2.312 0.5622.750 2.625 4.000 4.437 2.312 0.5622.875 2.750 4.125 4.562 2.437 0.5623.000 2.875 4.250 4.687 2.437 0.5623.125 2.875 4.562 5.000 2.562 0.6253.250 3.000 4.687 5.125 2.562 0.6253.375 3.125 4.812 5.250 2.562 0.6253.500 3.250 4.937 5.500 2.562 0.6253.625 3.375 5.125 5.687 2.687 0.6253.750 3.500 5.250 5.812 2.687 0.6253.875 3.625 5.437 6.000 2.812 0.6254.000 3.750 5.562 6.125 2.812 0.625


Basic Pressure Rat ing

The Basic Pressure Rating is based on a standard Type 2 or Type 2B seal installed according to the criteria given in this data sheetand according to generally accepted industrial practices. The Basic Pressure Rating assumes stable operation at 1800 rpm in a clean,cool, lubricating, non-volatile liquid, with an adequate flush rate. When used with the Multiplier Factors, the Basic Pressure Rating canprovide a conservative estimate of the dynamic pressure rating.

Contact John Crane Engineering for process services outside this range and with more detailed application information in order toobtain the actual dynamic pressure rating.

85

55

69

41

28

14

0

1200

800

1000

600

400

200

0

Seal Size

Pressure (bar g) Pressure (psig)

25 51 76 102 1521270 (mm)

1 2 3 4 650 (inches)

Contact John Crane Engineering

Type 2B Carbon vs. Silicon Carbide

Type 2B Carbon vs. Ceramic

Type 2 Carbon vs. Silicon Carbide

Type 2Carbon vs. Ceramic

To determine the maximum pressure for theType 2 or 2B required, multiply the maximumpressure by the Multiplier Factors to obtain themaximum operating pressure.

Mult ip l ier Factors

Example for Determining Pressure Rating Limits:

Seal: 76mm/3" diameter Type 2B

Product: Water

Face Material: Carbon vs. Silicon Carbide

Temperature: 16°C/60°F

Shaft Speed: 1800 rpm

Using the Basic Pressure Rating chart, the maximum pressure would be 55 bar g/800 psig.

From the Multiplier Factors chart, apply the multipliers for the specific service requirements to determine the maximum dynamic pressure rating for the application.

55 bar g/800 psig x 1 x 0.75 x 1= 41 bar g/600 psig

At 1800 rpm with the service conditions noted, a76mm/3" diameter Type 2B seal has a dynamicpressure rating of 41 bar g/600 psig. If operatingpressure exceeds this dynamic rating, consultyour John Crane Sales/Service Engineer.

* Multiplier = 1800/new speed Example: If new speed = 2700 rpm Multiplier = 1800/2700 = 0.67

** The ratio of sealed pressure to vapor pressure must be greater than 1.5, otherwiseconsult John Crane. If the specific gravity is less than 0.60, consult John Crane.

MultiplierSelection Considerations Factor

Speed 1800 rpm x 1.00Above 1800 rpm *

Sealed Fluid Petrol/Gasoline, Kerosene, or Better x 1.00Lubricity Water and Aqueous Solutions x 0.75

Flashing Hydrocarbons** x 0.60(Specific Gravity <0.65)

Sealed Fluid Below 79°C/175°F x 1.00Temperature From 79°C to 121°C/175°F to 250°F x 0.90(for carbon From 121°C to 177°C/250°F to 350°F x 0.80only) Above 177°C/350°F x 0.65


Breakout (Start ing) Torque Consumpt ion for Seal

6000

5000

4000

3000

2000

1000

00 1 2 3 4 5 6 (inches)

Seal Size

Speed (rpm)

Standard Spring

Welded EndCoil Spring

Rotating Seatand Stationary

Seal Head

2000

1500

1000

500

00 25 50 75 100 125 (mm)

0 1 2 3 4 5 (inches)

Seal Size

TYPE 2B

TYPE 2

120

100

80

60

40

20

0

Pressure (psig) Pressure (bar g)

Hydrostat ic Pressure L imits

Speed L imits for Co i l Spr ings

Cri ter ia for Insta l lat ion

Shaft/Sleeve Limits

Surface Finish 1.00" to 3.125" dia. / 63 Ra3.125" dia. & up / 32 Ra

Ovality/Out of Roundness 0.051mm/0.002"(Shaft)

End Play/Axial ±0.13mm/0.005"Float Allowance

For Starting Torque Power Consumption, consult John Crane Engineering.

A – Seat/Mating RingB – Face/Primary RingC – SleeveD – Segmented

Bushing AssemblyE – Distributed Flush

16

48

/2

64

8/3

64

8

Type 1648-2: Category II, Type A, Arrangement 1 singlecartridge seal. This seal is available with either a fixed,floating or segmented bushing option and with either asingle point or distributed flush arrangement.Type 1648-3: Category III, Type A, Arrangement 1 singlecartridge seal with segmented bushing and distributed flushstandard. Category III seals come with the appropriate documentation in accordance with the API 682 specification.Type 2648-2: Category II, Type A, Arrangement 2 dualunpressurized cartridge seal. The outer seal provides addi-tional containment in conjunction with an API Flush Plan 52.Type 2648-3: Category III, Type A, Arrangement 2 dualunpressurized cartridge seal provided with the appropriatedocumentation in accordance with the API 682 specification.Type 3648-2: Category II, Type A, Arrangement 3 dual pressurized cartridge seal. The inner seal is double-balancedto provide a positive seal with pressure from either direction.The outer seal contains the barrier fluid using an API FlushPlan 53 or 54.Type 3648-3: Category III, Type A, Arrangement 3 dual pressurized cartridge seal provided with the appropriate documentation in accordance with the API 682 specification.

� API 682 Second Edition qualification tested� Evolved from performance-proven Type 48 designs� Easy-to-install cartridge design with registered fit� Computer-optimized, low-emission seal faces� Segmented spring-loaded carbon throttle bushing for

effective containment (Type 1648-2/1648-3)� Distributed flush optimizes circulation of liquid at faces and

prevents trapped vapor� Available with pumping ring when utilizing an API Flush

Plan 23 (Type 1648-2/1648-3) � Dual seals equipped with pumping ring for optimized flow� Withstands reverse pressurization (Type 3648-2/3648-3)

TYPE 1648/2648/3648API 682 Category II and III, Type A Pusher Seals

Design Features

� Temperature: -40°C to 260°C/-40°F to 500°F� Pressure: Up to 69 bar g/1000 psig max.� Speed:Up to 25 m/s / 5000 fpm� Shaft Size: 1.000” to 4.500”/25mm to 120mm

� Hydrocarbons (heavy and light)� Aromatic fractionation products (Benzene, Toluene,

solvents, etc.)� Crude oil fractionation products (fuel oil, lubricating

oil, gasoline, etc.)� Chemicals, caustics, some acids, aqueous solutions,

lubricating liquids� Industrial applications involved in the processing of

VOCs and similar hazardous products

Performance Capabi l i t ies

Typica l App l icat ions

Product Descript ionType 1648-3

B

A

D

E

C

Type 1648-2/1648-3 - AP I Type A Arrangement 1 - S ing le Cartr idge

Type 2648-2/2648-3 - AP I Type A Arrangement 2 - Dua l Unpressurized Cartr idge

Type 3648-2/3648-3 - AP I Type A Arrangement 3 - Dua l Pressurized Cartr idge


Floating bushing

Pumpingring

Single-pointflush

Type 1648-3 shown

16

48

/2

64

8/3

64

8

Fixed bushing

or


Type 48 Series Hydrostat ic /Stat ic Pressure L imits

1,500

1,300

1,100

900

700

500

70

60

40

80

90

100

50

5.51.0 1.5 2.0 2.5 3.53.0

OD Pressure Limits for LP, MP, HP, RP, S48

Carbon vs. Silicon Carbide

Tungsten vs. Silicon Carbide

48RP ID Pressure Carbon vs. Silicon Carbide

4.0 5.04.5

25 50 75 125100


(inches)

Seal Size

(mm)

NOTE: The hydrostatic and static limits are based upon O-ring extrusion limits, not component stresses. Therefore, hydrostatic and static limits are the same.

L-Shaped Mat ing R ing Internal Pressure L imits

850

800

750

700

650

600

58

56

54

52

50

48

46

44

42

5.04.52.0 2.5

Mating Ring Size

3.0 3.5 4.0

50 75 125100


(inches)

(mm)

The L-shaped mating ring used for dual seal arrangements is designed to be hydraulically balanced when used withthe proper seal size. The pressure limit of the mating ring should be considered along with the seal head pressure limitwhen selecting dual seal arrangements.The pressure limit with OD pressure is 57.2 bar g/830 psig for Silicon Carbide. This chart shows the ID pressure limitfor the Silicon Carbide mating ring.

CU

T LIN

E F

OR

SH

OR

T PA

GE


The Type 48 Seal Fami ly

The primary default seal selection per API 682 is the Type A, multiple-spring pusher seal that is supplied in single, dual unpressurized and dual pressurized arrange-ments. The John Crane Type 48 is the seal on which ourAPI 682 offering is based. The Type 48 family includes the following seals:� Type 48LP

Balanced pusher seal with plain-face design for lower pressure applications. Used as a single, inboard seal ondual unpressurized arrangements and as an outboard sealon either dual pressurized or unpressurized arrangements.

� Type 48MPBalanced pusher seal with plain-face design that incorpo-rates a hammerhead to increase primary ring stiffness formedium to high pressure applications. Used as a single,inboard seal on dual unpressurized arrangements and asan outboard seal on either dual pressurized or unpressur-ized arrangements.

� Type 48HPBalanced pusher seal, with hydropad face design toenhance face lubrication, incorporates a hammerheaddesign to increase stiffness for high pressure designs. Usedas a single, inboard seal on dual unpressurized arrange-ments, and occasionally as an outboard seal on dual pres-surized arrangements.

� Type 48RPDouble balanced pusher seal primarily designed for ID pressure applications. Commonly referred to as areverse-pressure design. Used as an inboard seal on dual pressurized arrangements and occasionally as aninboard seal on dual unpressurized arrangements.

� Type S48Shorter balanced seal designed for OD pressures only.Used as an outboard seal on either dual unpressurized or dual pressurized arrangements.

Mult ip l ier Factors

Selection Considerations MultiplierFactor

Sealed Fluid Below 80˚C/175˚F x 1.00Temperature Above 80˚C to 125˚C/175˚F to 250˚F x 0.90

Above 125˚C to 180˚C/250˚F to 350˚F x 0.80Above 180˚C/350˚F x 0.65

Materials Tungsten Carbide vs. Silicon Carbide x 0.50

Example for Determining Pressure Rating Limits:

Seal: 75mm/3" Diameter Type 48LPProduct: Lube OilTemperature: 82˚C/180˚FSpeed: 3600 rpm

Using the Type 48LP Pressure Ratings Limit graph, thepressure limit is 37 bar g/535 psig. From the MultiplierFactors chart, apply the appropriate value, in this case0.90. For this service condition, the maximum operatingpressure is:

535 psig x 0.90 = 33 bar g/481 psigNotes:

1. The above temperature derating factors apply to seals with carbonprimary rings only, not hard face vs. hard face combinations.

2. The temperatures noted are product temperatures for single seals orthe expected average temperature of the product and buffer/barrierfluid for dual seals.

LP(Low Pressure)

HAMMERHEAD

MP(Moderate Pressure)

HYDROPAD

HP(High Pressure)

CU

T LIN

E F

OR

SH

OR

T PA

GE

Pressure L imits


Carbon vs. Reaction Bonded Silicon Carbide(Other application-specific limits may apply. Contact John Crane Engineering for application assistance.)

1,000

800

600

400

200

0

70

60

50

40

30

20

10

02.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5

1800 rpm Lubricating Fluid

50 75 100 125


(inches)

Seal Size(mm)

3600 rpmLubricating Fluid

1800/3600 rpm LightHydrocarbon

55

45

35

25

15

2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.5

Carbon Limit

Tungsten Carbide Limitat 1800 rpm

50 75 100 125

Pressure (psi) Pressure (bar g)

(inches)(mm)

Seal Size

800

700

600

500

400

300

200

1005.0

Tungsten Carbide Limitat 3600 rpm

Type 48RP OD Pressure Type 48RP ID Pressure

Type 48HP Type S48

Type 48LP Type 48MP

1,200

1,000

800

600

400

200

0

75

65

55

45

35

25

15

0


1.0 1.5 2.0 2.5 (inches)

Seal Size(mm)

3.0 3.5 4.0

25 50 75 100

4.5

85


3600 rpm Light Hydrocarbon



1,200

1,000

800

600

400

200

75

65

55

45

35

25

15





1.0 1.5 2.0 2.5 (inches)

Seal Size(mm)

3.0 3.5 4.0

25 50 75 100

4.5


1,200

1,000

800

600

400

200

0

75 65 55 45 35 25 15 0

1.0 1.5 2.0 2.5 (inches)

Seal Size(mm)


3.0 3.5 4.0

25 50 75 100

4.5


85



1,000

800

600

400

200

75

65

55

45

35

25

15

4.51.0 1.5 2.0 2.5 3.0

3600/1800 rpm

3.5 4.0


Seal Size(mm)

(inches)

25 50 75 100


For your nearest John Crane facility, please contact one of the locations above.

If the products featured will be used in a potentially dangerous and/or hazardous process, your John Crane representative should be consulted prior to their selection and use. In the interest of continuous development, John Crane Companies reserve the right to alter designs and specifications without prior notice. It is dangerous to smoke while handling products made from PTFE. Old and new PTFE products must not be incinerated.

©2002 John Crane Inc. Print 12/02 www.johncrane.com ISO-Certified QS 9000 S-1648/2648/3648

EuropeSlough, UK

Tel: 44-1753-224000Fax: 44-1753-224224

North AmericaMorton Grove, Illinois USA

1-800-SEALINGTel: 1-847-967-2400Fax: 1-847-967-3915

Latin AmericaSão Paulo, Brazil

Tel: 55-11-3371-2500Fax: 55-11-3371-2599

Middle East, Africa, AsiaDubai, United Arab Emirates

Tel: 971-4-3438940Fax: 971-4-3438970


Angular and Radia l Movement

Excessive runout will have a detrimental effect on seal performance in the form of component wear or excessiveleakage. API 682 limits runout as follows:� Centering of the seal is to be by a register fit. The

register fit surface shall be concentric to the shaft and have a total indicated runout (TIR) of not more than 125 micrometers/0.005".

� Squareness of the seal chamber face to the shaft shall not exceed 0.0005" per inch of seal chamber bore (15 micrometers/3cm).

� Runout of the sleeve outer diameter to the inner diametershall be 0.001"/25 micrometers TIR.

SEAL COMPONENTS MATERIALS

Description Standard Options

Face/Primary Ring Antimony Carbon Nickel Binder Tungsten CarbideAlpha Sintered Silicon CarbideResin Carbon

Seat/Mating Ring Reaction Bonded Alpha Sintered Silicon CarbideSilicon Carbide

Retainer 316 Stainless Steel —DiscSnap ScrewSet ScrewSleeveCollarSegmented BushingGland PlateAuxiliary Gland

Spring Alloy C-276 316 Stainless Steel(UNS N10276) (Single Spring Only)

O-Ring Fluoroelastomer Amine-Resistant PerfluoroelastomerLow Temp Buna-NPerfluoroelastomer

Materia ls of Construct ion

168

Anexo 04 Especificaciones técnicas cooler

Air Cooled Oil CoolersSC & OK Series

FEATURES

• High efficient plate and fin styleheat exchangers

• Externally mounted heatexchangers for easymaintenance and cleaning

• SC and OK series feature amodular pump and filter optionsfor a plug and play fluidconditioning system

• Available with HYDAC MF andLPF series filters

• Accessories Include:Thermostats (adjustable and fixed),Integrated Thermostatic BypassValves, and Bypass Valves

• Noise levels under 70 dBa

SC SeriesThe SC Series cooler design usesa large blower wheel which spinsslowly to draw air through anoversized cooler. Thiscombination offers excellentcooling capacity with low noise. • Up to 16 HP cooling capacity• Down to 64 dBa noise level• Warm air is directed up and away

from work area• Packaged systems with pump

flows ranging from3.1 GPM to 18.5 GPM

• Maximum flows (w/o pump)up to 42 GPM

OK SeriesThe OK series coolers use anaxial fan for moving air across theheat exchanger. • Up to 100 HP cooling capacity• Packaged systems with pump

flows ranging from8.45 GPM to 47.5 GPM

• Maximum flows (w/o pump)up to 80 GPM

SC Series

OK Series

ADVANTAGES

The advantages of an off linecooling system are a stablecooling and filtration performanceirrespective of variations in flowand duty cycle of the mainhydraulic circuit. This allows thecooler to be sized to fit the heatload and not the maximum returnflow of the main circuit. A furtheradvantage is that the off-line cooleris completely isolated from surgepressures in the return line thatcan potentially damage the cooler.Also, maintenance can be performedon the filters without having toshut down the main system.

APPLICATIONS

• Hydraulic Power Units• Elevators• Gearboxes• Lubrication Systems• Presses• Machine Centers

SC 1L 1.5 A 8 MF95 3 B TR1

ModelCode DescriptionSC = Basic CoolerSCF = Cooler with filterSCA = Cooler with circulator pumpSCAF = Cooler with circulator pump and filter

Cooler SizeCodeOS1L1S2L2S3L3S4L4S

MotorCode DescriptionA = 1 phase 115/230 volt (only available on SC/SCA-0 and 1 models)B = 3 phase 230/460 volt (575 volt optional, contact factory)

PumpsCode Pump Displacement GPM (L) 1200 RPM GPM (S) 1800 RPM Heat Exchanger Size(omit) = ---------------------------- No Pump for SC and SCF Models ----------------------------10 = 10 ccm/rev 3.1 4.75 OS, 1L, 1S28 = 28 ccm/rev 8.4 12.75 2L, 2S, 3L, 3S, 4L, 4S40 = 40 ccm/rev 12 2L, 3L, 4L

Filter Type (not applicable for SC and SCA models)

Code Description Rated GPM* Code Description Rated GPM(omit) = No filter / SC and SCA models LPF160 Cartridge 42MF95 = Spin-on 25 LPF240 Cartridge 63MF190 = Spin-on 30MF195 = Spin-on 60

Micron RatingCode Description(omit) = No filter / SC and SCA models3 = 3 microns, Absolute5 = 5 microns, Absolute10 = 10 microns, Absolute20 = 20 microns, Absolute

Filter IndicatorCode Series Description(omit) = No filter -B = MF VisualC = LPF Electrical (AC/DC)D24 = LPF Visual (lamp) and Electrical (switch)

numbers indicate supplu voltage for lightD115 = LPF Visual (lamp) and Electrical (switch)

LPF Filters onlyD230 = LPF Visual (lamp) and Electrical (switch)

AccessoriesCode Description(omit) = NoneTR1 = Reservoir Thermostat, adjustable 0˚ to 200˚FIBT-45 = Thermostatic bypass valve, 113˚ to 131˚FIBT-55 = Thermostatic bypass valve, 130˚ to 150˚FIBT-60 = Thermostatic bypass valve, 140˚ to 158˚FIBP-2 = Bypass valve, 29 PSIIBP-3 = Bypass valve, 45 PSIAITR = Inline Thermostat, adjustable 0˚ to 200˚FTS-120 = Inline Thermostat, fixed 120˚F only available withTS-140 = Inline Thermostat, fixed 140˚F SC & SCF UnitsTS-160 = Inline Thermostat, fixed 160°F

2

Model Code: SC Series

See heat transfer table found on page3 to determine proper size.L = 1200 RPM S = 1800 RPM

Design and Modification numbers,determined by factory.

Latest Version always supplied

Oil Flow in GPM

Pre

ssur

e D

rop

in P

SI @

30

mm

2 /s

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

SC 1

SC 2

SC 3

S 4SC 0

Tolerance: +/- 5%

3

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Oil flow (GPM)

Hea

t d

issi

pat

ion

@ T

=4

0°F

(HP

)

SC 4S

SC 3S

SC 3L

SC 2S

SC 2L

SC 1S

SC 1L

SC 0S

Tolerance: +/- 5%

SC 4L

40 pump

40 pump

40 pump

28 pump

28 pump

28 pump

28 pump

28 pump

28 pump

10 pump

10 pump

10 pump

Pressure Drops: SC SeriesPressure differential ∆p depending on flow rate Q and the viscosity of the oil.Graph uses oil viscosity of 30mm2/s.

Cooling Capacities: SC Series

Hydraulic Symbols: SC Series

SSU 46 70 102 150 213 250 315 464 695mm/sec 10 15 22 32 46 54 68 100 150Factor K 0.5 0.65 0.77 1 1.3 1.52 1.9 2.8 5.3

SC SCF SCA SCAF

For oil viscosities other than 30mm2/s, in the graph above multiply the ∆p by the factork for the corrected pressure drop.

4

SC Specifications / Engineering Data

Construction Housing Welded steel housing, steel filter bracket,steel legs, steel blower wheelHeat Exchanger AluminumMotors TEFC, IEC Frame B5 FlangePump Aluminum housing, steel inner pump ring, steel rotor, and steel vanes

Mounting Position Horizontal, motor shaftMaximum Pressure W/o Pump 230 PSI (16 BAR) Dynamic 290 PSI (20 BAR) Static

With Pump 90 PSI (6 BAR)*Rated Suction Pressure 11.8" Hg (-.4 BAR) to 44 PSI (3 BAR)Fluids Mineral oil to DIN 51524 Part 1 and 2Contamination Limit Permissible contamination < NAS 12Max Viscosity W/o Pump 2000 cst

With Pump 180 cstAmbient Temperature 50˚F (10˚C) to 104˚F (40˚C)Maximum Oil Temperature W/o Pump 266˚F (130˚C)

With Pump 175˚F (80˚C)Air Flow Direction Pulled across Heat Exchanger

SPECIFICATIONS

GENERAL

COOLER MODEL FLUID SPECIFICATIONS MOTOR SPECIFICATIONS

Max. Oil Flow Pump Displacement. Noise Without Pump Per Pump Code Level Motor Motor Weight

Model Description GPM GPM dBa*1 kW RPM lbs.SC-0, SCF-0 Fan 16 - - 68 0.21 1800 31SCA-0,SCAF-0 Fan/Pump - Code 10 - 4.75 - 70 0.43 1800 51SC-1L, SCF-1L Fan 32 - - 64 0.30 1200 47SCA-1L, SCAF-1L Fan/Pump - Code 10 - 3.1 - 68 0.43 1200 69SC-1S, SCF-1S Fan 32 - - 69 0.30 1800 47SCA-1S, SCAF-1S Fan/Pump - Code 10 - 4.75 - 71 0.43 1800 69SC-2L, SCF-2L Fan 32 - - 66 0.43 1200 71SCA-2L, SCAF-2L Fan/Pump - Code 28 - 8.45 Code 40 - 12 68 1.30 1200 99SC-2S, SCF-2S Fan 32 - - 76 0.70 1800 71SCA-2S, SCAF-2S Fan/Pump - Code 28 - 12.75 - 77 1.80 1800 99SC-3L, SCF-3L Fan 42 - - 73 0.70 1200 104SCA-3L, SCAF-3L Fan/Pump - Code 28 - 8.45 Code 40 - 12 73 1.30 1200 148SC-3S, SCF-3S Fan 42 - - 82 0.91 1800 104SCA-3S, SCAF-3S Fan/Pump - Code 28 - 12.75 - 84 2.20 1800 148SC-4L, SCF-4L Fan 42 - - 73 0.70 1200 108SCA-4L, SCAF-4L Fan/Pump - Code 28 - 8.45 Code 40 - 12 73 1.30 1200 152SC-4S, SCF-4S Fan 42 - - 82 0.91 1800 108SCA-4S, SCAF-4S Fan/Pump - Code 28 - 12.75 - 84 2.20 1800 152

*The noise levels are only a guide as acoustic properties depend on the characteristics of the room, connections, viscosity and resonance.1) 3 Phase Motor

*Note: SCA/SCAF units do not include relief valve. Pressure higher than 90 psi (measured at pump outlet) will result in motor overload conditions.

A1 A2 B C1 C2 D1 D2 D3 E1 E2 E3 F W1 W2 Z1 Z2

SC-0S 14.65 0.00 13.19 13.19 0.00 8.07 11.22 8.86 9.53 1.67 13.27 0.35 7.87 31.50 1 1/16”-12 UNF 1 1/16”-12 UNF

SCA-0S 14.65 0.00 16.06 13.19 0.00 8.07 11.22 8.86 9.53 1.67 13.27 0.35 7.87 31.50 3/4”-12 JIC-8(M) 1 1/16”-12 UNF

SCAF-0S 14.65 15.20 16.06 13.19 13.54 8.07 11.22 8.86 9.53 1.67 13.27 0.35 7.87 31.50 3/4”-12 JIC-8(M) 1 1/16”-12 UNF

SC-1L,S 14.76 0.00 19.88 13.58 0.00 12.60 11.22 14.17 11.38 1.97 1.87 0.35 11.81 39.37 1 1/16”-12 UNF 1 1/16”-12 UNF

SCA-1L,S 14.76 0.00 22.68 13.58 0.00 12.60 11.22 14.17 11.38 1.97 1.87 0.35 11.81 39.37 1 1/16”-12 JIC-12(M) 1 1/16”-12 UNF

SCAF-1L,S 14.76 15.35 22.68 13.58 18.70 12.60 11.22 14.17 11.38 1.97 1.87 0.35 11.81 39.37 1 1/16”-12 JIC-12(M) 1 1/16”-12 UNF

SC-2L,S 18.50 0.00 23.70 15.16 0.00 15.35 11.81 16.93 15.31 1.97 1.87 0.35 15.75 59.06 1 1/16”-12 UNF 1 1/16”-12 UNF

SCA-2L,S 18.50 0.00 28.66 15.16 0.00 15.35 11.81 16.93 15.31 1.97 1.87 0.35 15.75 59.06 1 5/16”-12 JIC-16(M) 1 1/16”-12 UNF

SCAF-2L,S 18.50 19.69 28.66 15.16 20.28 15.35 11.81 16.93 15.31 1.97 1.87 0.35 15.75 59.06 1 5/16”-12 JIC-16(M) 1 1/16”-12 UNF

SC-3L,S 20.87 0.00 28.15 17.72 0.00 18.50 14.17 19.69 17.28 2.17 2.46 0.35 19.69 78.74 1 1/16”-12 UNF 1 1/16”-12 UNF

SCA-3L,S 20.87 0.00 33.07 17.72 0.00 18.50 14.17 19.69 17.28 2.17 2.46 0.35 19.69 78.74 1 5/8”-12 JIC-20(M) 1 1/16”-12 UNF

SCAF-3L,S 20.87 22.05 33.07 17.72 23.03 18.50 14.17 19.69 17.28 2.17 2.46 0.35 19.69 78.74 1 5/8”-12 JIC-20(M) 1 1/16”-12 UNF

SC-4L,S 20.87 0.00 28.15 17.72 0.00 18.50 14.17 19.69 17.28 2.17 2.13 0.35 19.69 78.74 15/16”-12 UNF 15/16”-12 UNF

SCA-4L,S 20.87 0.00 33.07 17.72 0.00 18.50 14.17 19.69 17.28 2.17 2.13 0.35 19.69 78.74 1 5/8”-12 JIC-20(M) 15/16”-12 UNF

SCAF-4L,S 20.87 22.05 33.07 17.72 23.03 18.50 14.17 19.69 17.28 2.17 2.13 0.35 19.69 78.74 1 5/8”-12 JIC-20(M) 15/16”-12 UNF

5

SC 0S

SC 1-4L,S

SCA 1-4L,S - SCAF 1-4L,S

6

OK 1H 3.5 A 28 MF95 3 B TR1

ConfigurationsCode Description SizesOK = Basic Cooler ALLOKF = Cooler with filter 3-11OKA = Cooler with circulator pump 4-11OKAF = Cooler with circulator pump and filter 4-11

Cooler SizeCode1H 6L2H 6S2S 7L3H 7S3S 8L4L 8S4S 9L5L 10L5S 11L

MotorCode Description Cooler SizeA = 220 volt-1ph 1HB = 230/460 volt-3 ph (standard) 2-11

575 volt-3 ph (optional - contact factory)

PumpCode Pump Displacement GPM (L) 1200 RPM GPM (S) 1800 RPM Heat Exchanger Size(omit) = --------- No Pump for OK/OKF models28 = 28 ccm/rev 8.4 12.75 4L, 4S, 5L, 5S, 6L, 6S40 = 40 ccm/rev 12 18.5 4L, 4S, 5L, 5S, 6L, 6S70 = 70 ccm/rev - 34.3 7L, 7S, 8L, 8S, 9L, 10L, 11L100 = 100 ccm/rev - 47.5 7L, 7S, 8L, 8S, 9L, 10L, 11L

Filter TypeCode Description GPM Code Description GPM(omit) = No filter - LPF160 cartridge filter 43MF95 = Spin-on 25 LPF240 cartridge filter 63MF190 = Spin-on 30 LPF280 cartridge filter 73MF195 = Spin-on 60Note: Other return line filters are available upon request. Consult filter brochures for special fluids, or see page 10 for more information.

Micron RatingCode Description(omit) = No filter / OK and OKA models3 = 3 micron, Absolute5 = 5 micron, Absolute10 = 10 micron, Absolute20 = 20 micron, Absolute

Filter IndicatorCode Series Description(omit) = No filter -B = MF VisualC = LPF Electrical (AC/DC)D24 = LPF Visual (lamp) and Electrical (switch)D115 = LPF Visual (lamp) and Electrical (switch)D230 = LPF Visual (lamp) and Electrical (switch)

AccessoriesCode Description(omit) = NoneTR1 = Reservoir Thermostat, adjustable 0° to 200°FAITR* = Inline Thermostat, adjustable 0° to 200°FTS-120* = Inline Thermostat, fixed 118° to 108°FTS-140* = Inline Thermostat, fixed 140° to 122°FIBT-45 = Thermostatic bypass valve, 113° to 131°FIBT-55 = Thermostatic bypass valve, 130° to 150°FIBT-60 = Thermostatic bypass valve, 140° to 158°FIBP-2 = Bypass valve, 29 PSIIBP-3 = Bypass valve, 45 PSI

* used with OK and OKF coolers only

Model Code: OK Series

See heat transfer table found on page 7to determine proper size.L = 1200 RPMS = 1800 RPMH = 3600 RPM

numbers indicatelamp supply voltage

not recommended for OKA 4-6 coolersuse TR1 tank mounted

Design and Modification numbers,determined by factory.

Latest Version always supplied

7

OK 1-11 OKF 3-11 OKA 4-6

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

0 10 20 30 40 50 60 70

OK-1H/3.0

OK-4L/3.0

OK-3S/3.0

OK-5L/3.0

OK-6L/3.0

OK-4S/3.0

OK-6S/3.0

OK-5S/3.0

OK-2S/3.0

OK-2H/3.0

OK-3H/3.0

40 pump

28 pump

40 pump

40 pump

40 pump

28 pump

28 pump28 pump

28 pump

40 pump

40 pump

28 pump

Tolerance: +/- 5%

Oil flow (GPM)

Hea

t d

issi

pat

ion

@ T

=4

0°F

(HP

)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

OK-8L/3.0

OK-9L/3.0

OK-7L/3.0

OK-7S/3.0

OK-10L/3.0

OK-11L/3.0

OK-8S/3.0

100 pump

70 pump100 pump

100 pump100 pump

70 pump

70 pump

70 pump100 pump

70 pump

100 pump

70 pump

100 pump

70 pump

Tolerance: +/- 5%

Oil flow (GPM)

Hea

t d

issi

pat

ion

@ T

=4

0°F

(HP

)

Cooling Capacities: OK 1 - 6 Series

Cooling Capacities: OK 7 - 11 Series

Hydraulic Symbols: OK Series

OKAF 4-6 OKA 8-11 OKAF 8-11

8

OK Specifications / Engineering Data

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0 10 20 30 40 50 60 70

OK-6/3.0

OK-4/3.0

OK-1/3.0

OK-5/3.0

OK-3/3.0

OK-2/3.0

Oil Flow in GPM

Pre

ssur

e D

rop

in P

SI @

30

mm

2 /s

Tolerance: +/- 5%

0

5

10

15

20

25

30

0 20 40 60 80 100

OK-7/3.0 OK-10/3.0

OK-8/3.0

OK-9/3.0

OK-11/3.0

Oil Flow in GPM

Pre

ssur

e D

rop

in P

SI @

30

mm

2 /s

Tolerance: +/- 5%

OK 1 - 6 Series Pressure DropsPressure differential ∆p dependent on flow rate Q and the viscosity of the oil.

OK 7 - 11 Series Pressure DropsPressure differential ∆p dependent on flow rate Q and the viscosity of the oil.

For oil viscosities other than 150 SSU, in the graph above multiply the ∆p by the factor k for the corrected pressure drop.

SSU 46 70 102 150 213 250 315 464 695mm/sec 10 15 22 32 46 54 68 100 150Factor K 0.5 0.65 0.77 1 1.3 1.52 1.9 2.8 5.3

9

Cooler Models Cooler Set UpMaximum Oil

Flow GPMPump Displacement Per Pump

Code Level GPMNoisedBa*1

Motor Specifications Weightlbs.Kw RPM

OK-1H fan 26 63 0.60 3450 8OK-2S fan 40 68 0.22 1800 12OK-2H fan 40 84 0.30 3450 12OK-3S, OKF-3S fan 40 72 0.22 1725 29OK-3H, OKF-3H fan 40 89 0.30 3450 29OK-4L, OKF-4L fan 40 67 0.30 1160 60OKA-4L, OKAF-4L fan / pump – Code 28 - 8.45 Code 40 - 12 72 1.30 1160 86OK-4S, OKF-4S fan – 78 0.43 1725 60OKA-4S, OKAF-4S fan / pump – Code 28 - 12.75 Code 40 - 18.5 81 2.20 1725 91OK-5L, OKF-5L fan 60 72 0.43 1160 84OKA-5L, OKAF-5L fan / pump Code 28 - 8.45 Code 40 - 12 75 1.30 1160 111OK-5S, OKF-5S fan 60 79 1.30 1725 84OKA-5S, OKAF-5S fan / pump Code 28 - 12.75 Code 40 - 18.5 81 2.20 1725 111OK-6L, OKF-6L fan 60 72 0.43 1160 102OKA-6L, OKAF-6L fan / pump Code 28 - 8.45 Code 40 - 12 77 1.30 1160 117OK-6S, OKF-6S fan 60 79 1.30 1725 102OKA-6S, OKAF-6S fan / pump – Code 28 - 12.75 Code 40 - 18.5 82 2.20 1725 117OK-7L, OKF-7L fan 74 80 1.30 1160 150

OKA-7L, OKAF-7Lpump

fan–

Code 70 - 34.3* Code 100 - 47.5 84 4.60 1725197

1.30 1160OK-7S, OKF-7S fan 74 85 3.65 1725 153

OKA-7S, OKAF-7Spump

fan–

Code 70 - 34.3* Code 100 - 47.5 87 4.60 1725197

3.65 1725OK-8L, OKF-8L fan 74 80 3.65 1160 150

OKA-8L, OKAF-8Lpump

fan–

Code 70 - 34.3* Code 100 - 47.5 84 4.60 1725197

1.30 1160OK-8S, OKF-8S fan 74 85 1.70 1725 153

OKA-8S, OKAF-8Spump

fan–

Code 70 - 34.3* Code 100 - 47.5 87 4.60 1725197

3.65OK-9L, OKF-9L fan 79 Code 70 - 34.3* Code 100 - 47.5 80 1.30 1160 275

OKA-9L, OKAF-9Lpump

fan –

Code 70 - 34.3* Code 100 - 47.5 86 4.60 1725 330

1.30 1160OK-10L, OKF-10L fan 79 82 2.50 1160 315

OKA-10L, OKAF-10Lpump

fan –

Code 70 - 34.3* Code 100 - 47.5 86 4.60 1725370

2.50 1160OK-11L, OKF-11L fan 79 83 3.65 1160 375

OKA-11L, OKAF-11Lpump

fanCode 70 - 34.3* Code 100 - 47.5 86 4.60 1725

4353.65 1160

OK Specifications / Engineering Data

Construction Housing Welded steel housing, steel filter bracket, steel legs, steel blower wheelHeat Exchanger AluminumMotors TEFC, IEC frame, B5 flangePump Aluminum housing, steel inner pump ring, steel rotor, and steel vanes

Mounting Position Horizontal, motor shaftMaximum Pressure w/o pump 230 psi (16 bar) Dynamic 290 (20 bar) Static

with pump OKA-4-6: 90 psi (6 bar)*OKA-8-11: 145 psi (10 bar)

Rated Suction Pressure 11.8” Hg (-0.4 bar) to 44 psi (3 bar)Fluids Mineral oil to DIN 51524 Part 1 and 2

Permissable contamination < NAS 12Max Viscosity w/o pump 2000 cst

w/ pump 180cstAmbient Temperature 50° - 104° F (10° - 40° C)Maximum Oil Temperature w/o pump 266° F (130° C)

with pump 176° F (80° C)Air Flow Direction Pulled across heat exchanger

*Note: Sizes OKA-4-6 do not include relief valve. Pressures higher than 90 psi (measured at pump outlet) will result inmotor overload conditions.Sizes OKA-8-11 come with a 145 psi relief valve built into the pump.

SPECIFICATIONS

GENERAL

*The noise levels are only a guide as acoustic properties depend on the characteristics of the room, connections, viscosity and resonance.1) 3 Phase Motor

10

OK 1 Dimensions

OK 2-6 Dimensions

OK 7-11 Dimensions

A1 B C1 D D2 D3 E1 E2 E3 F W1 W2 Z1 Z3

OK-1H 13.98 0.00 7.87 10.04 5.91 11.61 11.38 1.61 3.46 0.35 5.91 3.98 1 1/16”-12 (F) -

OK-2S,H 13.98 15.75 12.99 10.04 6.30 11.61 11.38 1.61 2.28 0.35 19.69 0.79 1 1/16”-12 (F) -

OK-3S,H 17.91 16.54 14.96 10.04 11.42 11.61 15.31 1.61 2.28 0.35 31.50 11.81 1 1/16”-12 (F) -

OK-4L,S 20.47 19.76 19.09 16.14 16.73 17.72 17.28 2.01 4.09 0.35 47.24 15.75 1 5/16”-12 (F) -

OK-5L,S 22.13 22.83 21.34 16.14 18.98 17.72 17.28 2.83 3.70 0.35 59.06 19.69 1 5/16”-12 (F) -

OK6-L,S 25.20 23.62 21.65 16.14 18.98 17.72 19.69 3.15 2.91 0.35 70.87 23.62 1 5/8”-12 (F) 1/2” NPT

OK-7L,S 28.60 23.60 27.80 16.14 22 17.12 23.62 2.87 2.89 0.35 75 26 1 5/8”-12 (F) 1/2” NPT

OK-8L,S 30.55 24.41 25.35 18.11 18.98 19.69 24.80 3.50 2.91 0.35 82.68 31.50 1 5/8”-12 (F) 1/2” NPT

OK-9L 34.65 27.91 31.10 29.53 27.56 31.10 29.92 2.95 4.41 0.47 98.43 35.43 1 7/8”-12 (F) 1/2” NPT

OK-10L 40.55 29.84 36.61 29.53 27.56 31.10 35.83 2.95 4.21 0.47 110.24 35.43 1 7/8”-12 (F) 1/2” NPT

OK-11L 46.46 30.67 41.34 29.53 27.56 31.10 41.73 2.95 3.58 0.47 118.11 39.37 1 7/8”-12 (F) 1/2” NPT

OKA/OKAF 4-6 Dimensions

OKA/OKAF 7-11 Dimensions

11

A1 B C1 C2 D1 D2 D3 E1 E2 E3 F W1 W2 Z1 Z2 Z3

OKA-4L,S 20.47 27.17 19.09 22.76 16.14 16.73 17.72 17.28 2.01 4.09 0.35 47.24 15.75 1 5/8”-12 JIC-20(M) 1 5/16”-12 (F) -

OKAF-4L,S 20.47 27.17 19.09 25.79 16.14 16.73 17.72 17.28 2.01 4.09 0.35 47.24 15.75 1 5/8”-12 JIC-20(M) 1 5/16”-12 (F) -

OKA-5L,S 22.13 28.35 21.34 25.00 16.14 18.98 17.72 17.28 2.83 3.70 0.35 59.06 19.69 1 5/8”-12 JIC-20(M) 1 5/16”-12 (F) -

OKAF-5L,S 22.13 28.35 21.34 28.03 16.14 18.98 17.72 17.28 2.83 3.70 0.35 59.06 19.69 1 5/8”-12 JIC-20(M) 1 5/16”-12 (F) -

OKA6-L,S 25.20 28.35 21.65 27.91 16.14 18.98 17.72 19.69 3.15 2.91 0.35 70.87 23.62 1 5/8”-12 JIC-20(M) 1 5/8”-12 (F) 1/2” NPT

OKAF-6L,S 25.20 28.35 21.65 29.21 16.14 18.98 17.72 19.69 3.15 2.91 0.35 70.87 23.62 1 5/8”-12 JIC-20(M) 1 5/8”-12 (F) 1/2” NPT

OKA-7L,S 28.95 23.60 27.80 30.30 22.00 22.00 23.60 23.60 3.25 2.89 0.35 76.00 27.00 2 1/2”-12 JIC-20(M) 1 5/8”-12 (F) 1/2” NPT

OKAF-7L,S 28.95 23.60 27.80 32.50 22.00 22.00 23.60 23.60 3.25 2.89 0.35 76.00 27.00 2 1/2”-12 JIC-20(M) 1 5/8”-12 (F) 1/2” NPT

OKA-8L,S 30.55 24.41 25.35 28.90 25.98 18.98 27.56 24.80 3.50 2.91 0.35 82.68 31.50 2 1/2-12 JIC-32(M) 1 5/8”-12 (F) 1/2” NPT

OKAF-8L,S 30.55 24.41 25.35 32.05 25.98 18.98 27.56 24.80 3.50 2.91 0.35 82.68 31.50 2 1/2-12 JIC-32(M) 1 5/8”-12 (F) 1/2” NPT

OKA-9L 34.65 27.91 31.10 34.57 32.68 27.56 34.25 29.92 2.95 4.41 0.47 98.43 35.43 2 1/2-12 JIC-32(M) 1 7/8”-12 (F) 1/2” NPT

OKAF-9L 34.65 27.91 31.10 37.80 32.68 27.56 34.25 29.92 2.95 4.41 0.47 98.43 35.43 2 1/2-12 JIC-32(M) 1 7/8”-12 (F) 1/2” NPT

OKA-10L 40.55 29.84 36.61 40.24 32.68 27.56 34.25 35.83 2.95 4.21 0.47 110.24 35.43 2 1/2-12 JIC-32(M) 1 7/8”-12 (F) 1/2” NPT

OKAF-10L 40.55 29.84 36.61 43.31 32.68 27.56 34.25 35.83 2.95 4.21 0.47 110.24 35.43 2 1/2-12 JIC-32(M) 1 7/8”-12 (F) 1/2” NPT

OKA-11L 46.46 30.67 41.34 44.80 32.68 27.56 34.25 41.73 2.95 3.58 0.47 118.11 39.37 2 1/2-12 JIC-32(M) 1 7/8”-12 (F) 1/2” NPT

OKAF-11L 46.46 30.67 41.34 48.03 32.68 27.56 34.25 41.73 2.95 3.58 0.47 18.11 39.37 2 1/2-12 JIC-32(M) 1 7/8”-12 (F) 1/2” NPT

188

Anexo 05 Especificaciones técnicas motor

147

LV G

ener

al

Purp

ose

CTLV

Gen

eral

Pu

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e XT

LV D

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Purp

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el N

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dice

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V G

ener

al

Purp

ose

XT

Toshiba’s general purpose XT, medium voltage open enclosure motor series is designed to meet the industry’s ever-increasing need for improved energy conservation and product reliability. These motors offer some of the highest efficiency and torque ratings while producing some of the lowest vibration ratings in the industry – leading to a longer life and greater reliability. This motor series is recommended for indoor use.

The general purpose, XT medium voltage open enclosure motor is available in a high efficiency design with a die cast aluminum rotor and anti-friction ball bearing as standard or with optional copper bar rotor and/or sleeve bearings. These motor offerings are completely customizable due to our in-house design, engineering, and manufacturing capabilities. This allows us to not only meet, but exceed your specific application requirements.

Standard Features

*Except Where Noted

Applications:Pumps

Warranty:

*(Whichever Comes First)

Medium Voltage General Purpose SeriesOpen Enclosure Motors

148

LV G

ener

al

Purp

ose

CTLV

Gen

eral

Pu

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e XT

LV D

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te

Purp

ose

CTLV

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e XT

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dice

sM

V G

ener

al

Purp

ose

XT

HP Speed(RPM) Volts Frame Enclosure Bearing Weight

(lbs.) Model Number FLAmps

NominalFL EFF Notes Discount

Symbol List Price

200 3600 2300/4160 445TS ODP Anti-Friction F2002VLG3JF 47\27 92.4 MXTDPM $25,606

200 1800 2300/4160 445T ODP Anti-Friction F2004VLF3JF 50\29 93.6 MXTDPM $28,328

200 1200 2300/4160 505US ODP Anti-Friction F2006VLF3JF 52\31 92.6 MXTDPM $33,833

200 900 2300/4160 505US ODP Anti-Friction F2008VLF3JF 12 MXTDPM $42,666

200 900 2300/4160 587US ODP Anti-Friction F2008VLF3JM 49.5\28.5 93.3 MXTDPM $59,208

250 3600 2300/4160 505USS ODP Anti-Friction F2502VLG3JF 59\33 93.0 MXTDPM $31,202

250 1800 2300/4160 447TS ODP Anti-Friction F2504VLF3JF 58\33 94.3 MXTDPM $30,306


250 900 2300/4160 509US ODP Anti-Friction F2508VLF3JF MXTDPM $54,773

250 900 2300/4160 5810US ODP Anti-Friction F2508VLF3JM 61.6\35.5 93.5 12 MXTDPM $61,640





300 900 2300/4160 5810US ODP Anti-Friction F3008VLF3JM 73.9\42.5 93.8 12 MXTDPM $62,928



Toshiba’s general purpose XT, Open Drip Proof and WPI, High Efficiency motor series are designed to meet the industry’s ever-increasing need for improved energy conservation and product reliability. These product lines offer a high torque and low vibration design leading to longer life and greater reliability. These motor offerings are completely customizable due to our in-house design, engineering, and manufacturing capabilities. This allows us to not only meet, but exceed your specific application requirements.

Product Scope

Suitable

Special Features:

Modifications Section

Contact Houston for availability on 6.6 KV, 60 Hz motors.

Open Enclosure ODP/WPI

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/F2002VLG3JF.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/F2004VLF3JF.pdf



http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/F2008VLF3JM.pdf













149

LV G

ener

al

Purp

ose

CTLV

Gen

eral

Pu

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e XT

LV D

efini

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Purp

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CTLV

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e XT

Stoc

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Prod

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Pa

rts

Mod

el N

o.

Inde

xA

ppen

dice

sM

V G

ener

al

Purp

ose

XT





Symbol List Price


350 900 2300/4160 5810US ODP Anti-Friction F3508VLF3JM 86\49.4 94.1 12 MXTDPM $67,086


400 3600 2300/4000 5011/12 USS WPI Anti-Friction 4003WPAK11F-A 94 / 54 93.7 4, 13 MXTWP1 $60,828

400 3600 2300/4000 5011/12 USS WPI Anti-Friction 4003WPAK11F-C 94 / 54 93.2 4, 12, 13 MXTWP1 $80,802

400 3600 2300/4000 5011/12 USS WPI Sleeve 4003WPQK11F-A 94 / 54 93.4 4, 13 MXTWP1 $77,235

400 3600 2300/4000 5011/12 USS WPI Sleeve 4003WPQK11F-C 94 / 54 93.1 4, 12, 13 MXTWP1 $97,208


400 1800 2300/4000 5011/12 US WPI Anti-Friction 4004WPAK11E-A 95 / 55 92.9 13 MXTWP1 $63,128

400 1800 2300/4000 5011/12 US WPI Anti-Friction 4004WPAK11E-C 93 / 54 92.5 12, 13 MXTWP1 $83,102


400 1200 2300/4000 5011/12 US WPI Anti-Friction 4006WPAK11E-A 99 /57 92.7 13 MXTWP1 $69,233























500 1200 2300/4160 509US ODP Anti-Friction F5006VKF3JF 3 MXTDPM $54,555




500 900 2300/4160 5810US ODP Anti-Friction F5008VLF3JM 122\70 95.2 12 MXTDPM $74,573

600 3600 2300/4160 5011/12 USS WPI Anti-Friction 6003WPAK11F-A 137 /79 94.4 4, 13 MXTWP1 $63,755


600 3600 2300/4160 5011/12 USS WPI Sleeve 6003WPQK11F-A 137 /79 94.1 4, 13 MXTWP1 $80,162


















http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/F5006VKF3JF.pdf





http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/4003WPAK11F-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/4003WPAK11F-C.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/4003WPQK11F-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/4003WPQK11F-C.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/4004WPAK11E-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/4004WPAK11E-C.pdf

























150

LV G

ener

al

Purp

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CTLV

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dice

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V G

ener

al

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XT




Symbol List Price


600 900 4000 5811/12 US WPI Anti-Friction 6008WPAL11E-A 93 94.3 13 MXTWP1 $85,446

600 900 4000 5811/12 US WPI Anti-Friction 6008WPAL11E-C 84 94.7 12, 13 MXTWP1 $107,322









700 1200 4000 5811/12US WPI Anti-Friction 7006WPAK11E-A 13 MXTWP1 $80,711

700 1200 4000 5811/12US WPI Anti-Friction 7006WPAK11E-C 12, 13 MXTWP1 $102,586



800 3600 4000 5811/12 USS WPI Anti-Friction 8003WPAL11F-A 102 95.2 4, 13 MXTWP1 $83,813










900 3600 4000 5811/12 USS WPI Anti-Friction 9003WPAL11F-A 114 95.4 4, 13 MXTWP1 $84,257

900 3600 4000 5811/12 USS WPI Anti-Friction 9003WPAL11F-C 110 95.8 4, 12, 13 MXTWP1 $106,133

900 3600 4000 5811/12 USS WPI Sleeve 9003WPQL11F-A 114 95.3 4, 13 MXTWP1 $101,337

900 3600 4000 5811/12 USS WPI Sleeve 9003WPQL11F-C 110 95.7 4, 12, 13 MXTWP1 $123,253


900 1800 4000 5811/12 US WPI Anti-Friction 9005WPAL11E-A 4, 13 MXTWP1 $85,860


900 1800 4000 5811/12 US WPI Sleeve 9005WPQL11E-A 4, 13 MXTWP1 $102,980

900 1800 4000 5811/12 US WPI Sleeve 9005WPQL11E-C 4, 13 MXTWP1 $124,856



1000 3600 4000 5811/12 USS WPI Anti-Friction M203WPAL11F-A 126 95.5 4, 13 MXTWP1 $85,411

1000 3600 4000 5811/12 USS WPI Anti-Friction M203WPAL11F-C 122 96.0 4, 12, 13 MXTWP1 $107,287

1000 3600 4000 5811/12 USS WPI Sleeve M203WPQL11F-A 126 95.4 4, 13 MXTWP1 $102,531

1000 3600 4000 5811/12 USS WPI Sleeve M203WPQL11F-C 122 95.9 4, 12, 13 MXTWP1 $124,407

1000 1800 4000 5811/12 US WPI Anti-Friction M205WPAL11E-A 128 95.4 4, 13 MXTWP1 $87,940

1000 1800 4000 5811/12 US WPI Anti-Friction M205WPAL11E-C 131 95.7 4, 12, 13 MXTWP1 $109,815

1000 1800 4000 5811/12 US WPI Sleeve M205WPQL11E-A 128 95.4 4, 13 MXTWP1 $105,060

1000 1800 4000 5811/12 US WPI Sleeve M205WPQL11E-C 131 95.6 4, 12, 13 MXTWP1 $126,935

1000 1200 4000 5811/12 US WPI Anti-Friction M206WPAL11E-A 140 94.5 13 MXTWP1 $93,435

1000 1200 4000 5811/12 US WPI Anti-Friction M206WPAL11E-C 137 94.6 12, 13 MXTWP1 $115,311








http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/6008WPAL11E-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/6008WPAL11E-C.pdf













http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/8003WPAL11F-A.pdf







http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/9003WPAL11F-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/9003WPAL11F-C.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/9003WPQL11F-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/9003WPQL11F-C.pdf



http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/9005WPQL11E-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/9005WPQL11E-C.pdf



http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M203WPAL11F-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M203WPAL11F-C.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M203WPQL11F-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M203WPQL11F-C.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M205WPAL11E-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M205WPAL11E-C.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M205WPQL11E-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M205WPQL11E-C.pdf




151

LV G

ener

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ose

CTLV

Gen

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dice

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Symbol List Price




























The weights listed above are estimated.

Please contact Toshiba for information on product availability.





























152

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Symbol List Price

400 3600 2300/4000 5011/12 USS WPII Anti-Friction 4003WTAK11F-A 94 / 54 93.6 4 MXTWP2 $61,564

400 3600 2300/4000 5011/12 USS WPII Anti-Friction 4003WTAK11F-C 94 / 54 92.9 4, 12 MXTWP2 $81,537

400 3600 2300/4000 5011/12 USS WPII Sleeve 4003WTQK11F-A 94 / 54 93.5 4 MXTWP2 $77,971

400 3600 2300/4000 5011/12 USS WPII Sleeve 4003WTQK11F-C 94 / 54 93.3 4, 12 MXTWP2 $97,944

400 1800 2300/4000 5011/12 US WPII Anti-Friction 4004WTAK11E-A 94 / 54 92.8 MXTWP2 $63,913

400 1800 2300/4000 5011/12 US WPII Anti-Friction 4004WTAK11E-C 89 / 51 92.5 12 MXTWP2 $80,320

400 1200 2300/4000 5011/12 US WPII Anti-Friction 4006WTAK11E-A 97 /56 92.6 MXTWP2 $72,808


400 900 4000 5811/12 US WPII Anti-Friction 4008WTAL11E-A MXTWP2 $78,713

400 900 4000 5811/12 US WPII Anti-Friction 4008WTAL11E-C 12 MXTWP2 $100,589







Toshiba’s general purpose XT, Medium Voltage WPII, High Efficiency motor series is designed to meet the industry’s ever-increasing need for improved energy conservation and product reliability. This product line offers a high torque and low vibration design leading to longer life and greater reliability. These motor offerings are completely customizable due to our in-house design, engineering, and manufacturing capabilities. This allows us to not only meet, but exceed your specific application requirements.

Product Scope

Suitable

Special Features:

Modifications Section


Open Enclosure WPII

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http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/4003WTAK11F-C.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/4003WTQK11F-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/4003WTQK11F-C.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/4004WTAK11E-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/4004WTAK11E-C.pdf



http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/4008WTAL11E-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/4008WTAL11E-C.pdf







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Symbol List Price




450 900 4000 5811/12 US WPII Anti-Friction 4508WTAL11E-C 61 94.4 12 MXTWP2 $103,157



























700 1200 4000 5811/12 US WPII Anti-Friction 7006WTAL11E-A 100 94.5 MXTWP2 $84,095




800 3600 4000 5811/12 USS WPII Anti-Friction 8003WTAL11F-A 102 95.2 4 MXTWP2 $79,104

800 3600 4000 5811/12 USS WPII Anti-Friction 8003WTAL11F-C 99 95.6 4, 12 MXTWP2 $100,980

800 3600 4000 5811/12 USS WPII Sleeve 8003WTQL11F-A 0 0.0 4 MXTWP2 $96,224

800 3600 4000 5811/12 USS WPII Sleeve 8003WTQL11F-C 0 0.0 4, 12 MXTWP2 $118,100



800 1800 2300/4000 5011/12 US WPII Anti-Friction 8004WTAK11E-A 185 / 107 93.5 3 MXTWP2 $77,113

800 1800 4000 5811/12 US WPII Anti-Friction 8005WTAL11E-A 4 MXTWP2 $82,726

800 1800 4000 5811/12 US WPII Anti-Friction 8005WTAL11E-C 4, 12 MXTWP2 $104,602

800 1800 4000 5811/12 US WPII Sleeve 8005WTQL11E-A 4 MXTWP2 $99,846

800 1800 4000 5811/12 US WPII Sleeve 8005WTQL11E-C 4, 12 MXTWP2 $121,722



Open Enclosure WPII





































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http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/8003WTAL11F-C.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/8003WTQL11F-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/8003WTQL11F-C.pdf




http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/8005WTQL11E-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/8005WTQL11E-C.pdf



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Symbol List Price

900 3600 4000 5811/12 USS WPII Anti-Friction 9003WTAL11F-A 114 95.4 4 MXTWP2 $85,080

900 3600 4000 5811/12 USS WPII Anti-Friction 9003WTAL11F-C 110 95.8 4, 12 MXTWP2 $106,955

900 3600 4000 5811/12 USS WPII Sleeve 9003WTQL11F-A 4 MXTWP2 $103,200

900 3600 4000 5811/12 USS WPII Sleeve 9003WTQL11F-C 4, 12 MXTWP2 $124,075

900 1800 4000 5811/12 US WPII Anti-Friction 9005WTAL11E-A 114 95.5 4 MXTWP2 $87,568


900 1800 4000 5811/12 US WPII Sleeve 9005WTQL11E-A 4 MXTWP2 $104,688

900 1800 4000 5811/12 US WPII Sleeve 9005WTQL11E-C 4, 12 MXTWP2 $126,564



1000 3600 4000 5811/12 USS WPII Anti-Friction M203WTAL11F-A 126 95.5 4 MXTWP2 $89,797

1000 3600 4000 5811/12 USS WPII Anti-Friction M203WTAL11F-C 122 96.0 4, 12 MXTWP2 $111,673

1000 3600 4000 5811/12 USS WPII Sleeve M203WTQL11F-A 4 MXTWP2 $106,917

1000 3600 4000 5811/12 USS WPII Sleeve M203WTQL11F-C 4, 12 MXTWP2 $128,793

1000 1800 4000 5811/12 US WPII Anti-Friction M205WTAL11E-A 126 95.6 4 MXTWP2 $91,248

1000 1800 4000 5811/12 US WPII Anti-Friction M205WTAL11E-C 4, 12 MXTWP2 $113,124

1000 1800 4000 5811/12 US WPII Sleeve M205WTQL11E-A 4 MXTWP2 $108,368

1000 1800 4000 5811/12 US WPII Sleeve M205WTQL11E-C 4, 12 MXTWP2 $130,244

1000 1200 4000 5811/12 US WPII Anti-Friction M206WTAL11E-A 135 94.5 MXTWP2 $97,240

1000 1200 4000 5811/12 US WPII Anti-Friction M206WTAL11E-C 12 MXTWP2 $119,115





















2000 3600 4000 5811/12 USS WPII Anti-Friction M403WTAL11F-A 4 MXTWP2 $108,041

2000 3600 4000 5811/12 USS WPII Anti-Friction M403WTAL11F-C 4, 12 MXTWP2 $129,916

2000 3600 4000 5811/12 USS WPII SLEEVE M403WTQL11F-A 4 MXTWP2 $125,161

2000 3600 4000 5811/12 USS WPII SLEEVE M403WTQL11F-C 4, 12 MXTWP2 $147,036

The weights listed above are estimated.

Please contact Toshiba for information on product availability.

Open Enclosure WPII

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http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/9003WTAL11F-C.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/9003WTQL11F-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/9003WTQL11F-C.pdf



http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/9005WTQL11E-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/9005WTQL11E-C.pdf



http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M203WTAL11F-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M203WTAL11F-C.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M203WTQL11F-A.pdf

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http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M205WTAL11E-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M205WTAL11E-C.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M205WTQL11E-A.pdf

http://www2.tic.toshiba.com/part-solutions/M205WTQL11E-C.pdf



























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Standard Features:Totally Enclosed Fan Cooled

Applications

*Except Where Noted

Applications:Pumps

Warranty:

Toshiba’s general purpose XT, medium voltage totally enclosed fan cooled motor offering includes our core medium voltage motor product, the Dura-Bull TX and our air-to-air cooled motor with top hat design. These motor offerings are completely customizable due to our in-house design, engineering, and manufacturing capabilities. This allows us to not only meet, but exceed your specific application requirements.

Dura-Bull TX

Toshiba’s Dura-Bull TX, is designed and made in Texas and offers a multitude of features and options allowing you to customize the motor to your needs. Designed for indoor or outdoor use, its rugged, total cast iron construction, high

Bull the perfect choice for tough applications, where reliability and durability are essential for minimizing down time and maximizing production. Whether your need includes copper or die-cast aluminum rotors, anti-friction, or sleeve bearings, the Dura-Bull TX can provide the solution.

Air-to-Air Cooled Motor with Top Hat Design

The high efficiency top hat design Totally Enclosed Air-to-Air Cooled (TEAAC) motor allows for higher horsepower capability. Designed for indoor and outdoor use, this motor series offers some of the highest efficiency and torque ratings while producing some of the lowest vibration ratings in the industry --leading to a longer life and greater reliability.

Medium Voltage General Purpose Series

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Toshiba’s general purpose XT, medium voltage totally enclosed fan cooled motor offering includes our core medium voltage motor product, the Dura-Bull TX and our air-to-air cooled motor with top hat design. Designed to meet the industry’s ever-increasing need for improved energy conservation and product performance, these product lines offer exceptionally high torque and a low vibration design, leading to longer life and greater reliability.

Toshiba’s medium voltage motor offerings are completely customizable due to our in-house design, engineering, and manufacturing capabilities. This allows us to not only meet, but exceed your specific application requirements.

Product Scope

Suitable

Special Features:

Dura-Bull TX:

5809/10/11US

Top-Mount (F3) Available as Option

o Space Heaters (120 V Single-Phase)o Provisions for Bearing RTDs

o Insulated Non-Drive-End Bearing

Production Modifications Section

Totally Enclosed Air-to-Air Cooled:

Production Modifications Section


195

Anexo 06 Layout skid

DISEÑO GENERAL – LAYOUT SKID

197

Anexo 07 Especificaciones técnicas coupling motor

How To Use This ManualThis manual provides detailed instructions on maintenance,lubrication, installation, and parts identification. Use the tableof contents below to locate required information.

Table of ContentsIn tro duc tion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Page 1Lube Fit tings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Page 1Lim ited End Float . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Page 1Lu bri ca tion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pages 1-2In stal la tion & Align ment In struc tions . . . . . . . . . . . . Pages 2-4An nual Main te nance, Re lube & Dis as sem bly . . . . . . . . Page 4In stal la tion & Align ment Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Page 5Parts Iden ti fi ca tion & Parts In ter change abil ity . . . . . . . . Page 6

CARE FULLY FOL LOW THE IN STRUC TIONS IN THISMAN UAL FOR OP TI MUM PER FORM ANCE AND TROU BLEFREE SERV ICE.

INTRODUCTIONThis manual applies to Sizes 1020T thru 1140T and 20T thru140T10 Falk SteelfIex Tapered Grid Couplings. Unlessotherwise stated, information for Sizes 1020T thru 1140Tapplies to Sizes 20T thru 140T respectively, e.g. 1020T = 20T, 1100T = 100T, etc. These couplings are designed to operatein either the horizontal or vertical position without modification. Beginning in 1994, these couplings are being supplied withone set of inch series fasteners and one set of metric fasteners.Use either set of fasteners, depending on your preference.Refer to Page 6 for part interchangeability.The performance and life of the couplings depend largely upon how you install and service them. CAUTION: Consult applicable local and national safety codesfor proper guarding of rotating members. Observe all safetyrules when installing or servicing couplings.

WARNING: Lockout starting switch of prime mover and removeall external loads from drive before installing or servicingcouplings.

LUBE FITTINGSCover halves have 1/8 NPT Iube holes. Use a standard greasegun and Iube fitting as instructed on Page 4.

LIMITED END FLOATWhen electric motors, generators, engines, compressors andother machines are fitted with sleeve or straight roller bearings, limited axial end float kits are recommended for protecting thebearings. Falk Steelflex couplings are easily modified to limitend float; refer to Manual 428-820 for instructions.

LUBRICATIONAdequate lubrication is essential for satisfactory operation.Page 2 provides a list of typical lubricants and specificationsfor general purpose and long term greases. Because of itssuperior lubricating characteristics and low centrifugeproperties, Falk Long Term Grease (LTG) is highly

recommended. Sizes 1020T to 1090T10 are furnished with apre-measured amount of grease for each coupling. The grease can be ordered for larger size couplings.The use of general purpose grease requires re-lubrication ofthe coupling at least annually.

Long Term Grease (LTG)The high centrifugal forces encountered in couplings separatethe base oil and thickener of general purpose greases. Heavythickener, which has no lubrication qualities, accumulatesin the grid-groove area of Steelflex couplings resulting inpremature hub or grid failure unless periodic lubrication cyclesare maintained.Falk Long Term Grease (LTG) was developed specifically forcouplings. It resists separation of the oil and thickener. Theconsistency of Falk LTG changes with operating conditions. Asmanufactured it is an NLGI #1/2 grade. Working of thelubricant under actual service conditions causes it to becomesemifluid while the grease near the seals will set to a heaviergrade, helping to prevent leakage.

LTG is highly resistant to separation, easily out performing allother lubricants tested. The resistance to separation allows thelubricant to be used for relatively long periods of time.

Steelflex couplings initially lubricated with LTG will not requirere-lubrication until the connected equipment is stopped forservicing. If a coupling leaks grease, is exposed to extremetemperatures, excessive moisture, or experiences frequentreversals, more frequent lubrication may be required. Although LTG grease is compatible with most other couplinggreases, the mixing of greases may dilute the benefits of LTG.

USDA ApprovalLTG has the United States Department of Agriculture FoodSafety & Inspection Service approval for applications wherethere is no possibility of contact with edible products. (H-2ratings).

CAUTION: Do not use LTG in bearings.

The Falk Corporation, P.O. Box 492, Zip 53201-0492 428-1103001 W. Canal St., Zip 53208-4200, Milwaukee, WI USA Telephone : 414-342-3131 March 1998 (PDF Revision)Fax: 414-937-4359 e-mail: [email protected] web: www.falkcorp.com Supersedes 1-94

Steelflex® Couplings • Installation and Maintenance

Type T10 • Sizes 1020–1140 & 20–140 (Page 1 of 6)

TYPE T10 STEELFLEX COUPLING

Specifications — Falk LTGThe values shown are typical and slight variations are permissible.

AMBIENT TEMPERATURE RANGE — -20°F (-29°C) to 250°F (121°C). Min. Pump = 20° F (-7° C).

MINIMUM BASE OIL VISCOSITY — 3300SSU (715cST) @100°F (38°C).

THICKENER — Lithium & soap/polymer.

CENTRIFUGE SEPARATION CHARACTERISTICS — ASTM#D4425 (Centrifuge Test) — K36 = 2/24 max., very highresistance to centrifuging.

NLGI GRADE (ASTM D-217) — 1/2

MINIMUM DROPPING POINT — with 60 stroke workedpenetration value in the range of 320 to 365 — 350°F (177°C) min.

MINIMUM TIMKEN O.K. LOAD — 40 lbs.

ADDITIVES — Rust and oxidation inhibitors that do notcorrode steel or swell or deteriorate synthetic seals.

Packaging14 oz. (0,4 kg ) CARTRIDGES — Individual or case lots of 10 or 60.

35 lb. (16 kg )PAIL, 120 lb. (54 kg ) KEG & 400 lb. (181 kg)DRUMS.

General Purpose GreaseAnnual Lubrication — The following specifications andlubricants for general purpose grease apply to Falk Steelflexcouplings that are lubricated annually and operate withinambient temperatures of 0°F to 150°F (-18°C to 66°C). Fortemperatures beyond this range (see Table 1), consultthe Factory.

If a coupling leaks grease, is exposed to extreme temperatures, excessive moisture or experiences frequent reversals, morefrequent lubrication may be required.

Specifications — General Purpose CouplingLubricantsThe values shown are typical and slight variations arepermissible.

DROPPING POINT — 300°F (149°C) or higher.

CONSISTENCY — NLGI No. 2 with 60 stroke workedpenetration value in the range of 250 to 300.

SEPARATION AND RESISTANCE — Low oil separation rateand high resistance to separation from centrifuging.

LIQUID CONSTITUENT — Possess good lubricating properties equivalent to a high quality, well refined petroleum oil.

INACTIVE — Must not corrode steel or cause swelling ordeterioration of synthetic seals.

CLEAN — Free from foreign inclusions.

General Purpose Greases Meeting FalkSpecificationsLubricants listed below are typical products only and shouldnot be construed as exclusive recommendations.

INSTALLATION OF TYPE T10 STEELFLEXTAPERED GRID COUPLINGS

InstallationOnly standard mechanics tools, wrenches, a straight edge and feeler gauges are required to install Falk Steelflex couplings.Coupling Sizes 1020T thru 1090T are generally furnishedfor CLEARANCE FIT with setscrew over the keyway. Sizes1100T and larger are furnished for an INTERFERENCE FITwithout a setscrew.

CLEARANCE FIT HUBS — Clean all parts using a non-flammable solvent. Check hubs, shafts and keyways for burrs.Do not heat clearance fit hubs. Install keys, mount hubs with flange face flush with shaft ends or as otherwise specified andtighten setscrews.

INTERFERENCE FIT HUBS — Furnished without setscrews.Heat hubs to a maximum of 275°F (135°C) using an oven,torch, induction heater or an oil bath. To prevent seal damage,DO NOT heat hubs beyond a maximum temperatue of 400°F(205°C).

When an oxy-acetylene or blow torch is used, use an excessacetylene mixture. Mark hubs near the center of their length inseveral places on hub body with a temperature sensitivecrayon, 275°F (135°C) melt temperature. Direct flame towards hub bore using constant motion to avoid overheating an area.

Installation and Maintenance • Steelflex Couplings

(Page 2 of 6) Type T10 • Sizes 1020–1140 & 20–140

The Falk Corporation, a Sundstrand Company428-110P.O. Box 492, Milwaukee, WI 53201 USAMarch 1998

Telephone: 414-342-3131, Fax: 414-937-4359Supersedes 1-94

TABLE 1 — General Purpose Greases ★

Ambient TemperatureRange

0°F to 150°F(-18°C to 66°C)

-30°F to 100°F (-34°C to 38°C)

Manufacturer Lubricant † Lubricant †

Amoco Oil Co. Amolith Grease #2 Amolith Grease #2BP Oil Co. Energrease LS-EP2 Energrease LS-EP1Chevron U.S.A. Inc. Dura-Lith EP2 Dura-Lith EP1Citgo Petroleum Corp. Premium Lithium Grease EP2 Premium Lithium Grease EP1Conoco Inc. EP Conolith Grease #2 EP Conolith Grease #2Exxon Company, USA Unirex N2 Unirex N2E.F. Houghton & Co. Cosmolube 2 Cosmolube 1Imperial Oil Ltd. Unirex N2L Unirex N2L Kendall Refining Co. Lithium Grease L421 Lithium Grease L421Keystone Div. (Pennwalt) 81 EP-2 81 EP-1Lyondell Petrochemical(ARCO)

Litholine H EP 2 Grease Litholine H EP 2 Grease

Mobil Oil Corp. Mobilux EP111 Mobilith AW1Petro-Canada Products Multipurpose EP2 Multipurpose EP1Phillips 66 Co. Philube Blue EP Philube Blue EPShell Oil Co. Alvania Grease 2 Alvania Grease 2Shell Canada Ltd. Alvania Grease 2 Alvania Grease 2Sun Oil Co. Ultra Prestige 2EP Ultra Prestige 2EP Texaco Lubricants Starplex HD2 Multifak EP2Unocal 76 (East & West) Unoba EP2 Unoba EP2Valvoline Oil Co. Multilube Lithium EP Grease . . .

H Grease application or re-lubrication should be done at temperatures above 20°F(-7°C). If grease must be applied below 20°F (-7°C), consult The Falk Corporation.

† Lubricants listed may not be suitable for use in the food processing industry; checkwith lube manufacturer for approved lubricants.

WARNING: If an oil bath is used, the oil must have a flashpoint of 350°F (177°C) or higher. Do not rest hubs on thebottom of the container. Do not use an open flame in acombustible atmosphere or near combustible materials.Heat hubs as instructed above. Mount hubs as quickly as possible with hub face flush with shaft end. Allow hubs to cool beforeproceeding. Insert setscrews (if required) and tighten.

Maximize Performance And LifeThe performance and life of couplings depend largely uponhow you install and maintain them. Before installing couplings, make certain that foundations of equipment to be connectedmeet manufacturers’ requirements. Check for soft foot. Theuse of stainless steel shims is recommended. Measuringmisalignment and positioning equipment within alignmenttolerances is simplified with an alignment computer. Thesecalculations can also be done graphically or mathematically.

Alignment is shown using spacer bar and straight edge. Thispractice has proven to be adequate for many industrialapplications. However, for superior final alignment, the use ofdial indicators (see Manual 458-834 for instructions), lasers,alignment computers or graphical analysis is recommended.

1— Mount Seals And Hubs

Lock out starting switch of prime mover. Clean all metal partsusing a non-flammable solvent. Lightly coat seals with greaseand place on shafts BEFORE mounting hubs. Heat interference fit hubs as previously instructed. Seal keyways to preventleakage. Mount hubs on their respective shafts so the hub face is flush with the end of its shaft unless otherwise indicated.Tighten setscrews when furnished.

2 — Gap and Angular Alignment

Use a spacer bar equal in thickness to the gap specified inTable 2, Page 5. Insert bar as shown below left, to same depth at 90° intervals and measure clearance between bar and hubface with feelers. The difference in minimum and maximummeasurements must not exceed the ANGULAR installationlimits specified in Table 2.

3 — Offset Alignment

Align so that a straight edge rests squarely (or within the limitsspecified in Table 2) on both hubs as shown above and also at 90° intervals. Check with feelers. The clearance must notexceed the PARALLEL OFFSET installation limits specified inTable 2. Tighten all foundation bolts and repeat Steps 2 and 3. Realign coupling if necessary.

4 — Insert Grid

Pack gap and grooves with specified lubricant before insertinggrid. When grids are furnished in two or more segments, installthem so that all cut ends extend in the same direction (as detailed in the exploded view picture above); this will assure correct gridcontact with non-rotating pin in cover halves. Spread the gridslightly to pass over the coupling teeth and seat with a soft mallet.

Steelflex Couplings • Installation and Maintenance


MOUNTSEALFIRST

The Falk Corporation, a Sundstrand Company 428-110P.O. Box 492, Milwaukee, WI 53201 USA March 1998Telephone: 414-342-3131, Fax: 414-937-4359 Supersedes 1-94

5 — Pack With Grease And Assemble Covers

Pack the spaces between and around the grid with as muchlubricant as possible and wipe off excess flush with top of grid. Position seals on hubs to line up with grooves in cover. Position gaskets on flange of lower cover half and assemble covers sothat the match marks are on the same side (see above). Ifshafts are not level (horizontal) or coupling is to be usedvertically, assemble cover halves with the lug and match mark

UP or on the high side. Push gaskets in until they stop againstthe seals and secure cover halves with fasteners, tighten totorque specified in Table 2. Make sure gaskets stay in positionduring tightening of fasteners. CAUTION: Make certain lubeplugs are installed before operating.

ANNUAL MAINTENANCEFor extreme or unusual operating conditions, check couplingmore frequently.

1. Check align ment per steps on Page 3. If the maxi mum op -er at ing mis align ment lim its are ex ceeded, rea lign the cou -pling to the rec om mended in stal la tion lim its. See Ta ble 2for in stal la tion and op er at ing align ment lim its.

2. Check tight en ing torques of all fas ten ers.

3. In spect seal ring and gas ket to de ter mine if re place ment isre quired. If leak ing grease, re place.

4. When con nected equip ment is serv iced, dis as sem ble thecou pling and in spect for wear. Re place worn parts. Cleangrease from cou pling and re pack with new grease. In stallcou pling us ing new gas ket as in structed in this man ual.

Periodic Lubrication

The required frequency of lubrication is directly related to the typeof lubricant chosen, and the operating conditions. Steelflexcouplings lubricated with common industrial lubricants, such asthose shown in Table 1, should be relubed annually. The use ofFalk Long Term Grease (LTG) will allow relube intervals to beextended to beyond five years. When relubing, remove both lubeplugs and insert lube fitting. Fill with recommended lubricant untilan excess appears at the opposite hole. CAUTION: Make certain all plugs have been inserted after lubricating.

Coupling Disassembly And Grid Removal

Whenever it is necessary to disconnect the coupling, removethe cover halves and grid. A round rod or screwdriver that willconveniently fit into the open loop ends of the grid is required.Begin at the open end of the grid section and insert the rod orscrewdriver into the loop ends. Use the teeth adjacent to eachloop as a fulcrum and pry the grid out radially in even,gradual stages, proceeding alternately from side to side.





TYPE T COUPLING INSTALLATION &ALIGNMENT DATAMaximum life and minimum maintenance for the coupling andconnected machinery will result if couplings are accuratelyaligned. Coupling life expectancy between initial alignmentand maximum operating limits is a function of load, speed andlubrication. Maximum operating values listed in Table 2 arebased on cataloged allowable rpm.

Values listed are based upon the use of the gaps listed,standard coupling components, standard assemblies andcataloged allowable speeds.

Values may be combined for an installation or operatingcondition.

Example: 1060T max. operating misalignment is .016" parallelplus .018" angular.

NOTE: For applications requiring greater misalignment, referapplication details to Falk.

Angular misalignment is dimension X minus Y as illustrated below.

Parallel misalignment is distance P between the hub centerlines as illustrated below.

End float (with zero angular and parallel misalignment) is the axialmovement of the hubs(s) within the cover(s) measured from “O” gap.

The Falk Corporation, P.O. Box 492, Zip 53201-0492 428-1103001 W. Canal St., Zip 53208-4200, Milwaukee, WI USA Telephone : 414-342-3131 March 1998 (PDF Revision)

Fax: 414-937-4359 e-mail: [email protected] web: www.falkcorp.com Supersedes 1-94

Steelflex Couplings • Installation and Maintenance


GAP

Y

X

F F

ANGULAR MISALIGNMENT

P

P

PARALLEL OFFSET MISALIGNMENT END FLOAT

1020-1070T10

1080-1090T10

1100-1140T10

SAE Grade 8 �

SAE Grade 8

SAE Grade 5

SAE Grade 8

SAE Grade 8

SAE Grade 5

Property Class 10.9

Property Class 10.9

Property Class 8.8

TABLE 2 — Misalignment & End Float

SIZE

Installation Limits Operating LimitsCover Fastener

TighteningTorque Values Allow

Speed(rpm)

Lube WtParallelOffset-P

Angular(x-y)

Hub Gap� 10%

ParallelOffset-P

Angular(x-y)

End FloatPhysical Limit

(Min) 2 x F

MaxInch

Maxmm

MaxInch

Maxmm

Inch mmMaxInch

Maxmm

MaxInch

Maxmm

Inch mmIn SeriesFasteners

(lb-in)

MetricFasteners

(Nm)lb kg

1020T .006 0,15 .003 0,08 .125 3 .012 0,30 .010 0,25 .210 5,33 100 11,3 4500 .06 0,031030T .006 0,15 .003 0,08 .125 3 .012 0,30 .012 0,30 .198 5,03 100 11,3 4500 .09 0,041040T .006 0,15 .003 0,08 .125 3 .012 0,30 .013 0,33 .211 5,36 100 11,3 4500 .12 0,051050T .008 0,20 .004 0,10 .125 3 .016 0,41 .016 0,41 .212 5,38 200 23,6 4500 .15 0,071060T .008 0,20 .005 0,13 .125 3 .016 0,41 .018 0,46 .258 6,55 200 23,6 4350 .19 0,09

1070T .008 0,20 .005 0,13 .125 3 .016 0,41 .020 0,51 .259 6,58 200 23,6 4125 .25 0,111080T .008 0,20 .006 0,15 .125 3 .016 0,41 .024 0,61 .288 7,32 200 23,6 3600 .38 0,171090T .008 0,20 .007 0,18 .125 3 .016 0,41 .028 0,71 .286 7,26 200 23,6 3600 .56 0,251100T .010 0,25 .008 0,20 .188 5 .020 0,51 .033 0,84 .429 10,90 312 35 2440 .94 0,431110T .010 0,25 .009 0,23 .188 5 .020 0,51 .036 0,91 .429 10,90 312 35 2250 1.1 0,51

1120T .011 0,28 .010 0,25 .250 6 .022 0,56 .040 1,02 .556 14,12 650 73 2025 1.6 0,741130T .011 0,28 .012 0,30 .250 6 .022 0,56 .047 1,19 .551 14,00 650 73 1800 2.0 0,911140T .011 0,28 .013 0,33 .250 6 .022 0,56 .053 1,35 .571 14,50 650 73 1650 2.5 1,14

TABLE 3 — Coupling Cover Fastener Identification

SIZEInch Series Fasteners

METRIC FASTENERSOld Style New Style

� Older style covers, Sizes 1020T10 thru 1070T10 must utilize socket head cap screws and locknuts held by the cover.

®

PARTS IDENTIFICATIONAll coupling parts have identifying part numbers as shownbelow. Parts 3 and 4 (Hubs and Grids), are the same for bothType T10 and T20 couplings. All other coupling parts are unique toType T10. When ordering parts, always SPECIFY SIZE and TYPE shown on the COVER.

PARTS INTERCHANGEABILITYParts are interchangeable between Sizes 20T and 1020T, 30Tand 1030T, etc. except as noted.

GRIDS — Size 1020T thru 1140T Steelflex couplings use bluegrids. Older models, 20T thru 140T, use orange grids.

CAUTION: Blue grids may be used in all applications, but DONOT substitute orange grids for blue.

COVERS — CAUTION: DO NOT mix cover halves of differentdesigns. Sizes 1020T thru 1070T10 covers have beenmanufactured in several different two-rib designs and 80T thru140T covers have been manufactured with two and three ribs.HARDWARE — Older style covers, Sizes 1020T10 thru1070T10, utilized socket head cap screws with capturedlocknuts. The new style covers use hex head cap screws (eitherinch or metric) and unrestrained locknuts. Specify either inchseries SOCKET head or metric series HEX head cap screwswhen ordering replacement parts.

PART DESCRIPTION1. Seal (T10)

2. Cover (T10)

3. Hub (Spec ify boreand key way)

4. Grid

5. Gas ket (T10)

6. Fas ten ers (T10) — Cou pling may be sup plied with oneset each of inch se ries fas -ten ers and met ric fas ten ers.

7. Lube Plug

ORDER INFORMATION1. Iden tify part(s) re quired by

name above.

2. Fur nish the fol low ingin for ma tion.

EX AM PLE:Cou pling Size: 1030Cou pling Type: T10Model: BBore: 1.375Key way: .375 x .187

3. Price parts from Price List422- 110 and ap pro pri atedis count sheet.

PART NUMBER LOCATION





3

Couplings THE REX® THOMAS® ADVANTAGE

M.T. Thomas revolutionized the coupling industry by inventing the flexible disc coupling in 1919. Today Thomas’engineers continue to improve the disc coupling through design innovation, modern materials and lean manufacturingprocesses. The Rex® Thomas® disc coupling is manufactured within a certified ISO 9001 quality system and isunsurpassed in its reputation for quality, reliability and easy maintenance features. The flexible disc packs areengineered for infinite life when applied within the published ratings and environmental guidelines. Our experienceand dedication to conservative design standards assures maximum reliability on the most critical drive systems.

Rex Thomas disc couplings are known for high reliability. The Tpack™ advanced technology flexible disc elementmakes maintenance easy and provides additional torque density. This high quality design functions with our currentproducts and already installed Thomas disc couplings, performing in a variety of applications worldwide.

* Tpack not available for size 450 SN

**Tpack used in Series 71 not interchangeable with Series 52, AMR, CMR or SN.

Unitized pack for easy assembly andmaintenance, alternating single headed

bushings to provide full fastener bearing areaand retrofitability into Series 52, AMR, CMR, and

SN style coupling sizes 225-750.

™ DISC PACK

Series 54RDG increased torque density and speed potential forclose coupled applications.

Series 71 eight bolt design uses our popular Series 71 design withdrop out center section assembly and Tpack™ disc pack, we are ableto provide significant increases in torque capacity allowing for asmaller coupling selection and high speed potential.

OTHER NEW ITEMS IN THIS CATALOGUE

DISC COUPLING BENEFITS

• No lubrication

• Visual inspection

• No backlash

• Low restoring forces

• Wide temperature range

REX® THOMAS® BENEFITS

• High reliability

• Broad range of styles and sizes

• Extensive engineering support

• Custom design capability

• Global support

Note: Dimensions subject to change. Certified dimensions of ordered material furnished on request.

Patent Pending

Note: Dimensions subject to change. Certified dimensions of ordered material furnished on request.4

Couplings

SN-GA

Pulp and Paper machines, Line Shafts,Pelletizers, Crushers and Mill Drives.Replacing long span gear couplings,bolting to existing rigid hubs

Up Up

to to N/A 25 1/3°

1,107,000 1,800

REX® THOMAS® COUPLING APPLICATION GUIDE

BMR

CMR

DBZ-C

AMR

Series 52

Series 54RDG

Series 71

DBZ-B

Coupling Type Typical Applications

Mixers, Compressors, Agitators, Blowersand Fans, Centrifugal Pumps, Conveyors

Process Pumps with ANSI, API, and othershaft separation standards. Blowers,Fans, Mixers, Compressors, Conveyors

Reciprocating Pumps and Compressors,Fan Drives, Blowers, Heavy-dutyIndustrial Drives, Crushers, Extruders,Hoists, Dredges, Generators, Chippers,Calender, Mill Drives, Conveyors

Pumps & Compressors (Centrifugal,Rotary, Lobe, and Axial), SpeedIncreasers, Fans, Dynamometers

Close-coupled applications. Suitable asreplacement for gear and grid couplings

Pumps & Compressors with popular ShaftSeparation Standards. Blowers, Fans,Speed Increasers

TorqueRange*(lb.-in.)

RPM*Range

Max.*Bore(in.)

PageNumber

Max. Ang.MisalignmentPer Disc Pack

Up Up

to to 4.75 16 1/2°

43,400 9,000

Up Up

to to 4.75 20 1/2°

50,000 9,500

Up Up

to to 15.5 21 1/3°

2,840,000 2,500

Up Up

to to 14 17 1/3°

3,390,000 15,000

Up Up

to to 9.00 15 1/3 °

1,724,800 10,500

Up Up

to to 10.8 18, 19 1/2° – 1/3°

1,677,600 20,800

Blowers, Fans, Crushers, Marine Drives,Dredge Pumps, Hoists, Heavy-dutyIndustrial Drives. Reciprocating Pumpsand Compressors, Paper Mill Drives,Conveyors

Engine Drivers, Reciprocating Pumps andReciprocating Compressors, Heavy-dutyindustrial drives – where flywheelmounting is required

Up Up

to to 6 24 1/3°

261,000 1,800

Up Up

to to 15.5 22, 23 1/3°

2,840,000 2,500

* These ratings are for cataloged coupling sizes. For special requirements, consult Rexnord Industries, Inc.

Note: Dimensions subject to change. Certified dimensions of ordered material furnished on request. 5

Couplings REX® THOMAS® COUPLING APPLICATION GUIDE

SV

ST

BMR Single

SN Single

Miniature Couplings

THP

Series 63

SN

SF

Turbines, Pumps, Compressors, TestStands, Generators, Speed Increasers

Turbines, Pumps, Compressors, TestStands, Generators, Speed Increasers,Fans (Cooling Tower, Mine Ventilating,Forced and Induced Draft), Paper MillDrives, Line Shafts, Printing Machines,Pumps. Available as a standard incorrosion-resistant materials

Up Up

to to 8.84 32, 33 1/4°

1,150,000 36,000

Up Up

to to 10.12 26, 27 1/3°

1,466,000 3,600

Vertical Drives such as Sewage Pumps,Printing Machines, Marine Pumps.Available as a standard in corrosion-resistant materials

Accommodates angular misalignmentonly. Three-bearing applications whereradial load is supported by the coupling,such as single-bearing generators, V-beltsheaves, etc.

Accommodates angular misalignmentonly. May be used with solid intermediateshafts for applications listed for BMR. Notintended as a radial-load-supportingcoupling

Accommodates angular misalignmentonly. May be used with intermediate solidshaft for applications similar to BMR, butwith high speed capacity. Available incorrosion-resistant materials

Tachometers, Encoders, Switches, BallScrews, Test Stands, Pumps,Compressors, Centrifuges, Theodolites,Sonar, Radar, Scales, Carburetors

Turbines, Pumps, Compressors, SpeedIncreasers, Test Stands

Up Up

to to 10.12 26, 27 1/3°

1,466,000 3,600

Up Up

to to 8 28 1/3°

200,000 2,500

Up Up

to to 9.25 29 1/3°

1,040,000 2,500

Up Up

to to 8 30 1/3°

838,800 7,100

Up Up

to to 1.25 34 - 36 1/2° - 2 °

700 150,000

Up Up

to to 5 31 1/4°, 1/3°

579,000 28,500

* These ratings are for cataloged coupling sizes. For special requirements, consult Rexnord Industries, Inc.

Coupling Type Typical ApplicationsTorqueRange*(lb.-in.)

RPM*Range

Max.*Bore(in.)

PageNumber

Max. Ang.MisalignmentPer Disc Pack

Adjustable Length SN

Same applications as SN but where axialand/or angular adjustment is desired.Many sizes in stock for emergency breakdown replacement

Up Up

to to 3.12 39 1/3°

22,200 1,800

6

CouplingsREX® THOMAS® FLEXIBLE COUPLINGS

A flexible coupling is a device used to connect the ends of twoshafts, transmit torque, and at the same time, accommodate slightmisalignments which develop in service.

The primary functions of all flexible couplings are:

1. To transmit power from one shaft to another, efficiently andeffectively.

2. To accommodate slight shaft misalignments which develop inservice.

The secondary functions of flexible couplings are:

1. Protect connected equipment. a. Absorb shock, vibration and pulsations. b. Decrease cross load on bearings. c. Accept load reversals. d. Minimize backlash.

2. Minimize “installation” and “maintenance” difficulties.

Shafts become misaligned during operation because of settlingfoundations, the effects of heat, vibration, etc. Thesemisalignments take place in the form of angularmisalignment, parallel misalignment, or axial movement ofthe shafts. Therefore, to get full service life from any flexiblecoupling, it is necessary to:

1. ASSURE PROPER SHAFT ALIGNMENT DURING INITIALINSTALLATION.

2. OCCASIONALLY CHECK FOR AND CORRECT SHAFTMISALIGNMENTS DURING OPERATION.

Misaligned shafts not properly coupled are subject to severestresses which damage bearings and seals. Any or all of themisalignments shown in the above diagrams are present in allconnected drives. Therefore, it is imperative that flexible couplingsbe used to avoid costly damage to your equipment.

Initial alignment of machinery is one of the most critical factorsaffecting coupling performance and reliability. Each particular styleof coupling has its own misalignment capabilities. The installationand alignment instructions outline the initial alignmentrequirements. These initial values are approximately one-third ofthe total coupling misalignment capacity. This means that thecoupling has ample reserve to compensate for operationalmisalignments which develop as a result of bearing wear,foundation settling, thermal growth, pipe strain, etc. However, thecloser the initial alignment, the more reserve margin a coupling hasto compensate for misalignments during the life of the machine. A

coupling that operates with large amounts of misalignment will havea limited life, while a coupling operating within capacity will haveinfinite life.

The customer and coupling manufacturer must mutually select thecorrect size and type coupling for the application. Good service lifewill then become a reality if proper installation and alignmentprocedures are followed.

The following pages show basic coupling arrangements and loadclassifications based on years of experience in couplingapplications in all phases of power transmission. Any unusualoperating or misalignment conditions should be referred to Rexnordto assure proper selection of size and type of coupling.

VIEW FROM ABOVE

VIEW FROM FRONT

PARALLEL MISALIGNMENT ANGULAR MISALIGNMENT AXIAL CAPACITY

USUAL MISALIGNMENT

ANGULAR and PARALLEL

VIEW FROM ABOVE

VIEW FROM FRONT

VIEW FROM ABOVE

VIEW FROM FRONT

What is Misalignment?

CAUTION

All rotating power transmission products are potentially dangerous and must be properly guarded.

Never operate coupling without an OSHA approved guard.

214

Anexo 08 Especificaciones técnicas variador de frecuencia

© Wood Group-ESP 2009 5

INTRODUCTION

This document provides a descriptive overview of the Vector® VII Variable Speed Drive (VSD) available from Wood Group ESP. Information is provided on available ratings, physical size, product features, general operation, and available options. Additional details regarding drive set-up, operation, and troubleshooting are available in the Vector VII Variable Speed Drive User’s Manual. The descriptions and information contained in this publication are for informational purposes only and should not be used to install, set-up, program, or operate the Vector VII drive. Note: This publication describes the standard Vector VII Variable Speed Drive and includes descriptions of the most common drive options and modifications. Specific features may be added (or disabled) from the product depending on the specific application. All specifications and information contained in this publication are subject to change without notice. DRIVE DESCRIPTION The Vector VII Variable Speed Drive is designed specifically for oil-field pumping applications including electrical submersible pumps (ESP) and surface pumping systems (SPS). Vector VII drives are available in ratings from 104 KVA to1500 KVA. They are provided in rugged outdoor rated enclosures designed for a wide variety of environments ranging from arctic to desert conditions. Application specific software and a Wood Group ESP Custom Operator Control Panel combine to optimize pump control while simplifying drive operation.

Vector VII uses the latest Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) technology in combination with surface mount printed circuit boards to create a VSD of the highest reliability, and small physical size. Fixed voltage, three-phase AC input power is first converted to a fixed DC bus voltage by the input rectifier section of the drive. That fixed DC bus voltage is then processed by the inverter section to produce a sine coded variable voltage, variable frequency output to control the speed of the motor.

For ESP applications, the Vector VII Variable Speed Drive is available with integrated VSG® Technology. With VSG Technology the drive output voltage waveform is a near perfect sine-wave which results in improved motor performance, extended motor run life, extended motor cable life, and increased operational efficiency in the driven equipment. Vector VII drives with VSG (Variable Sinewave Generation) technology can successfully operate with motor cable lengths up to 15,000 ft. User adjustments include operating speed, acceleration and deceleration rates, motor overload protection settings, auto restarts, time delays, and stopping methods. Control methods include frequency control, current control, pressure control, or analog follower (Analog 1 = 0-10 VDC, Analog 2 = 0-10 VDC or 4-20 mA) capability.


VECTOR VII PRODUCT SUMMARY

Standard Drive Features:

• Ratings from 104 KVA to 1500 KVA. • Specifically designed for oil field pumping applications. • NEMA 3R outdoor enclosure, rugged (10 Gauge) steel construction with compact footprint. • Enclosure base pre-drilled with slotted holes for permanent attachment to foundation. • Three point door latching mechanism. • Designed for 50ºC (122º F) ambient temperature, white enclosure reduces solar heating. • Input AC line circuit breaker with pad lockable flange mount external operator. • State of the art operator control panel with graphical interface. • Available with or without Variable Sinewave Generator (VSG) technology – pure sine wave output. • Latest generation IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors). • Microprocessor based control circuitry with non-volatile memory for all drive parameters. • Surface mount technology with protective coating on all printed circuit boards. • Input line transient voltage suppression - line to line and line to ground voltage surge protection. • Six pulse input rectification (standard) or optional multi-pulse rectification for reduced AC line harmonics. • Fused control power transformer. • Extended acceleration time - reduces electrical and mechanical stress on pump and motor. • “S” curve soft start / soft stop capability. • Power loss ride through capability.

Operator Panel Features:

• Intuitive operator friendly menu is easy to use. • Large bright screen is easy to read in direct sunlight. • Built in real time clock – provides time and date stamp for historical data and event logger. • Operator control panel monitors both drive parameters and well parameters. Note: Wood Group ESP downhole sensor is required to monitor well parameters. • Drive and well parameters are displayed in engineering units using plain language text. • User programmable functions and operating modes. • Set point PI control – closed loop – programmable in engineering units. • Comprehensive run status screen shows critical drive and well data in a single location. • Time stamped event and fault log - stores last 256 drive events including faults, starts, stops, operator

changes, etc. • Historical data log - periodically samples and stores the values of 20 different drive and well parameters. - All parameters are time (to the second) and date stamped with 35 days of data retained. • Trending screen – graphically displays historical data for important drive and well parameters. • Software embedded circular recording ammeter – high resolution display with 1 day or 7 day format. • Drive Status Lights - Shows drive operating mode and are visible from a distance. • Software embedded drive lock-out and auto-restart switches. • Programmable restart capability. • USB port for data retrieval and transfer of drive information to memory stick.

- Save historical data, event log information, recording ammeter data, and drive configuration information.

• Built in Modbus communications port – easy interface to customer SCADA systems. • Multiple Languages • Password protection to prevent unauthorized changes.


Protective Features:

• Input phase insensitive – sequencing of 3 phase input power is not necessary. • DC bus reactor. • Diagnostic fault indication. • Loss of load detection. • Serial communication loss detection. • Short circuit protection. • Ground fault protection. • Loss of input phase protection. • Over voltage and under voltage protection. • Over current and under current protection. • Current limiting DC bus fuse. • Motor stall protection. • Heat sink over temperature protection. • Adjustable motor current limit. • Critical frequency avoidance – three selectable frequencies with adjustable bandwidth.

Electrical Specifications: Rated Input Voltage: 480 Volt, 3 phase, 60 Hz (+ / - 10% of rated voltage and frequency). Consult factory for other input voltages and frequency ratings. Efficiency: 97% or greater at full load. Power Factor: .95 or greater – Constant over operating range – Not speed or load dependent Output Voltage: 0 Volts to rated input voltage Output Frequency: 0 Hertz to 120 Hertz. Control Specifications: Control Method: Sine coded output with optional VSG (Variable Sinewave Generation) technology. Accel / Decel: 0 Seconds to 6,000 seconds. Drive Overload: 110% of drive rating for 60 seconds (Variable Torque). Current Limit: Programmable current limit. Control I/O: Digital Inputs: 7 Programmable inputs - 24 VDC, 8 mA – Sinking or Sourcing Logic. Digital Outputs: 2 Programmable dry contacts rated 250 VAC / 30 VDC @ 1A.

1 Fault contact - Form C dry contact rated 250 VAC / 30 VDC @ 1A. Analog Inputs: 2 Programmable inputs (10 bit). Analog 1 = 0 to +10 VDC – 20 K Ohms Analog 2 = 0 to +10 VDC – 20 K Ohms or 4 to 20 mA – 250 Ohms Analog Outputs: 2 Programmable outputs (10 bit) each = 0 to +10 VDC – 2 mA. Analog Reference: +15 VDC Source – 20 mA. Logic Reference: +24 VDC Source – 8 mA. Environmental Specifications: Ambient Service Temperature: 0°C to 50°C (32°F to 122°F) to -40°C (-40°F) with optional arctic package. Ambient Storage Temperature: -20°C to 60°C (-4°F to 140°F) Humidity: 0 to 100% Altitude: Up to 1000 Meters (3300 Feet) without de-rate. Vibration: 9.81m/s2 (1 G) maximum at 10 to 20 Hz, 2.0 m/s2 (0.2 G) at 20 Hz to 50 Hz.


Various Installation Examples

ESP Installation SPS Ins tallation

ESP Installation

ESP Installation Offshore Installati on


CATALOG NUMBER EXPLANATION Position A B C D E F G H to Z

Description Drive Type Rated

Amps Rated Volts Rated

Hertz

Pulse Enclosure Type Output

Type Options

Example V7 - 675A - 480V - 60HZ - 6P - N3R - VSG - AP

Position

Description

Choices

A Vector 7 Drive V7 B Output Amps 180A, 304A, 414A, 515A, 675A, 910A, 1 215A,

1366A, 1444A, 1821A, Other C Input Voltage 480VAC, 380VAC, 400VAC, Other D Input Frequency 60HZ, 50HZ E Input Type 6P = 6 Pulse, 12P = 12 Pulse, 18P = 18 Pulse,

Other F Enclosure Type N3R = Nema 3R, N1 = Nema 1, Other G Output Type VSG = Sine Wave, No Entry = PWM

H – Z Options See Options Table on Page 14


VECTOR VII RATINGS AND CATALOG NUMBERS

Vector VII Drives – without VSG (5) - 480 VAC / 60 Hertz

Catalog Number Output KVA (4)

Input Pulses

Output Voltage

Output Amperes

Input Voltage

Input Amperes

V7-124A-480V-60HZ-6P-N3R 104 6 480 124 480 136 V7-124A-480V-60HZ-12P-N3R (3) 104 12 480 124 480 136 (1) V7-124A-480V-60HZ-18P-N3R (3) 104 18 480 124 480 136 (2) V7-180A-480V-60HZ-6P-N3R 150 6 480 180 480 198 V7-180A-480V-60HZ-12P-N3R (3) 150 12 480 180 480 198 (1) V7-180A-480V-60HZ-18P-N3R (3) 150 18 480 180 480 198 (2) V7-240A-480V-60HZ-6P-N3R 200 6 480 240 480 264 V7-240A-480V-60HZ-12P-N3R (4) 200 12 480 240 480 264 (1) V7-240A-480V-60HZ-18P-N3R (4) 200 18 480 240 480 264 (2) V7-304A-480V-60HZ-6P-N3R 253 6 480 304 480 334 V7-304A-480V-60HZ-12P-N3R (3) 253 12 480 304 480 334 (1) V7-304A-480V-60HZ-18P-N3R (3) 253 18 480 304 480 334 (2) V7-414A-480V-60HZ-6P-N3R 344 6 480 414 480 456 V7-414A-480V-60HZ-12P-N3R (3) 344 12 480 414 480 456 (1) V7-414A-480V-60HZ-18P-N3R (3) 344 18 480 414 480 456 (2) V7-515A-480V-60HZ-6P-N3R 428 6 480 515 480 567 V7-515A-480V-60HZ-12P-N3R (3) 428 12 480 515 480 567 (1) V7-515A-480V-60HZ-18P-N3R (3) 428 18 480 515 480 567 (2) V7-675A-480V-60HZ-6P-N3R 561 6 480 675 480 743 V7-675A-480V-60HZ-12P-N3R (3) 561 12 480 675 480 743 (1) V7-675A-480V-60HZ-18P-N3R (3) 561 18 480 675 480 743 (2) V7-910A-480V-60HZ-6P-N3R 757 6 480 910 480 1000 V7-910A-480V-60HZ-12P-N3R (3) 757 12 480 910 480 1000 (1) V7-910A-480V-60HZ-18P-N3R (3) 757 18 480 910 480 1000 (2) V7-1215A-480V-60HZ-6P-N3R 1010 6 480 1215 480 1340 V7-1215A-480V-60HZ-12P-N3R (3) 1010 12 480 1215 480 1340 (1) V7-1215A-480V-60HZ-18P-N3R (3) 1010 18 480 1215 480 1340 (2) V7-1366A-480V-60HZ-6P-N3R 1136 6 480 1366 480 1500 V7-1366A-480V-60HZ-12P-N3R (3) 1136 12 480 1366 480 1500 (1) V7-1366A-480V-60HZ-18P-N3R (3) 1136 18 480 1366 480 1500 (2) V7-1444A-480V-60HZ-6P-N3R 1200 6 480 1444 480 1590 V7-1444A-480V-60HZ-12P-N3R (3) 1200 12 480 1444 480 1590 (1) V7-1444A-480V-60HZ-18P-N3R (3) 1200 18 480 1444 480 1590 (2) V7-1821A-480V-60HZ-6P-N3R 1514 6 480 1821 480 2000 V7-1821A-480V-60HZ-12P-N3R (3) 1514 12 480 1821 480 2000 (1) V7-1821A-480V-60HZ-18P-N3R (3) 1514 18 480 1821 480 2000 (2)

(1) Total input amperes. Amperes per input phase are 50% of listed value. (2) Total input amperes. Amperes per input phase are 33% of listed value. (3) Multi-pulse drives require a Phase Shift Transformer. This is not included with the drive.

(4) Output KVA calculated at 480 VAC. (5) VSG is required for ESP applications.



Vector VII Drives with VSG - 480 VAC / 60 Hertz


Input Pulses

Output Voltage

Output Amperes

Input Voltage

Input Amperes

V7-124A-480V-60HZ-6P-N3R 104 6 480 124 480 136 V7-124A-480V-60HZ-12P-N3R (3) 104 12 480 124 480 136 (1) V7-124A-480V-60HZ-18P-N3R (3) 104 18 480 124 480 136 (2) V7-180A-480V-60HZ-6P-N3R-VSG 150 6 480 180 480 198 V7-180A-480V-60HZ-12P-N3R-VSG (3) 150 12 480 180 480 198 (1) V7-180A-480V-60HZ-18P-N3R-VSG (3) 150 18 480 180 480 198 (2) V7-240A-480V-60HZ-6P-N3R-VSG 200 6 480 240 480 264 V7-240A-480V-60HZ-12P-N3R-VSG (3) 200 12 480 240 480 264 (1) V7-240A-480V-60HZ-18P-N3R-VSG (3) 200 18 480 240 480 264 (2) V7-304A-480V-60HZ-6P-N3R-VSG 253 6 480 304 480 334 V7-304A-480V-60HZ-12P-N3R-VSG (3) 253 12 480 304 480 334 (1) V7-304A-480V-60HZ-18P-N3R-VSG (3) 253 18 480 304 480 334 (2) V7-414A-480V-60HZ-6P-N3R-VSG 344 6 480 414 480 456 V7-414A-480V-60HZ-12P-N3R-VSG (3) 344 12 480 414 480 456 (1) V7-414A-480V-60HZ-18P-N3R-VSG (3) 344 18 480 414 480 456 (2) V7-515A-480V-60HZ-6P-N3R-VSG 428 6 480 515 480 567 V7-515A-480V-60HZ-12P-N3R-VSG (3) 428 12 480 515 480 567 (1) V7-515A-480V-60HZ-18P-N3R-VSG (3) 428 18 480 515 480 567 (2) V7-675A-480V-60HZ-6P-N3R-VSG 561 6 480 675 480 743 V7-675A-480V-60HZ-12P-N3R-VSG (3) 561 12 480 675 480 743 (1) V7-675A-480V-60HZ-18P-N3R-VSG (3) 561 18 480 675 480 743 (2) V7-910A-480V-60HZ-6P-N3R-VSG 757 6 480 910 480 1000 V7-910A-480V-60HZ-12P-N3R-VSG (3) 757 12 480 910 480 1000 (1) V7-910A-480V-60HZ-18P-N3R-VSG (3) 757 18 480 910 480 1000 (2) V7-1215A-480V-60HZ-6P-N3R-VSG 1010 6 480 1215 480 1340 V7-1215A-480V-60HZ-12P-N3R-VSG (3) 1010 12 480 1215 480 1340 (1) V7-1215A-480V-60HZ-18P-N3R-VSG (3) 1010 18 480 1215 480 1340 (2) V7-1366A-480V-60HZ-6P-N3R-VSG 1136 6 480 1366 480 1500 V7-1366A-480V-60HZ-12P-N3R-VSG (3) 1136 12 480 1366 480 1500 (1) V7-1366A-480V-18P-N3R-VSG (3) 1136 18 480 1366 480 1500 (2) V7-1444A-480V-60HZ-6P-N3R-VSG 1200 6 480 1444 480 1590 V7-1444A-480V-60HZ-12P-N3R-VSG (3) 1200 12 480 1444 480 1590 (1) V7-1444A-480V-60HZ-18P-N3R-VSG (3) 1200 18 480 1444 480 1590 (2) V7-1821A-480V-60HZ-6P-N3R-VSG 1514 6 480 1821 480 2000 V7-1821A-480V-60HZ-12P-N3R-VSG (3) 1514 12 480 1821 480 2000 (1) V7-1821A-480V-60HZ-18P-N3R-VSG (3) 1514 18 480 1821 480 2000 (2) (1) Total input amperes. Amperes per input phase are 50% of listed value. (2) Total input amperes. Amperes per input phase are 33% of listed value. (3) Multi-pulse drives require a Phase Shift Transformer. This is not included with the drive. (4) Output KVA calculated at 480 VAC. (5) VSG is required for ESP applications.



Vector VII Drives –without VSG (5) - 380 VAC / 50 Hertz


Input Pulses

Output Voltage

Output Amperes

Input Voltage

Input Amperes

V7-124A-480V-50HZ-6P-N3R 82 6 380 124 380 136 V7-124A-480V-50HZ-12P-N3R (3) 82 12 380 124 380 136 (1) V7-124A-480V-50HZ-18P-N3R (3) 82 18 380 124 380 136 (2) V7-180A-380V-50HZ-6P-N3R 118 6 380 180 380 198 V7-180A-380V-50HZ-12P-N3R (3) 118 12 380 180 380 198 (1) V7-180A-380V-50HZ-18P-N3R (3) 118 18 380 180 380 198 (2) V7-240A-380V-50HZ-6P-N3R 158 6 380 240 380 264 V7-240A-380V-50HZ-12P-N3R (3) 158 12 380 240 380 264 (1) V7-240A-380V-50HZ-18P-N3R (3) 158 18 380 240 380 264 (2) V7-304A-380V-50HZ-6P-N3R 200 6 380 304 380 334 V7-304A-380V-50HZ-12P-N3R (3) 200 12 380 304 380 334 (1) V7-304A-380V-50HZ-18P-N3R (3) 200 18 380 304 380 334 (2) V7-414A-380V-50HZ-6P-N3R 272 6 380 414 380 456 V7-414A-380V-50HZ-12P-N3R (3) 272 12 380 414 380 456 (1) V7-414A-380V-50HZ-18P-N3R (3) 272 18 380 414 380 456 (2) V7-515A-380V-50HZ-6P-N3R 338 6 380 515 380 567 V7-515A-380V-50HZ-12P-N3R (3) 338 12 380 515 380 567 (1) V7-515A-380V-50HZ-18P-N3R (3) 338 18 380 515 380 567 (2) V7-675A-380V-50HZ-6P-N3R 444 6 380 675 380 743 V7-675A-380V-50HZ-12P-N3R (3) 444 12 380 675 380 743 (1) V7-675A-380V-50HZ-18P-N3R (3) 444 18 380 675 380 743 (2) V7-819A-380V-50HZ-6P-N3R 539 6 380 819 380 901 V7-819A-380V-50HZ-12P-N3R (3) 539 12 380 819 380 901 (1) V7-819A-380V-50HZ-18P-N3R (3) 539 18 380 819 380 901 (2) V7-1093A-380V-50HZ-6P-N3R 719 6 380 1093 380 1202 V7-1093A-380V-50HZ-12P-N3R (3) 719 12 380 1093 380 1202 (1) V7-1093A-380V-50HZ-18P-N3R (3) 719 18 380 1093 380 1202 (2) V7-1229A-380V-50HZ-6P-N3R 809 6 380 1229 380 1352 V7-1229A-380V-50HZ-12P-N3R (3) 809 12 380 1229 380 1352 (1) V7-1229A-380V-50HZ-18P-N3R (3) 809 18 380 1229 380 1352 (2) V7-1300A-380V-50HZ-6P-N3R 856 6 380 1300 380 1430 V7-1300A-380V-50HZ-12P-N3R (3) 856 12 380 1300 380 1430 (1) V7-1300A-380V-50HZ-18P-N3R (3) 856 18 380 1300 380 1430 (2) V7-1639A-380V-50HZ-6P-N3R 1079 6 380 1639 380 1803 V7-1639A-380V-50HZ-12P-N3R (3) 1079 12 380 1639 380 1803 (1) V7-1639A-380V-50HZ-18P-N3R (3) 1079 18 380 1639 380 1803 (2)

(1) Total input amperes. Amperes per input phase are 50% of listed value. (2) Total input amperes. Amperes per input phase are 33% of listed value. (3) Multi-pulse drives require a Phase Shift Transformer. This is not included with the drive. (4) Output KVA calculated at 380 VAC. (5) VSG is required for ESP applications.



Vector VII Drives with VSG - 380 VAC / 50 Hertz


Input Pulses

Output Voltage

Output Amperes

Input Voltage

Input Amperes

V7-124A-480V-50HZ-6P-N3R 82 6 380 124 380 136 V7-124A-480V-50HZ-12P-N3R (3) 82 12 380 124 380 136 (1) V7-124A-480V-50HZ-18P-N3R (3) 82 18 380 124 380 136 (2) V7-180A-380V-50HZ-6P-N3R-VSG 118 6 380 180 380 198 V7-180A-380V-50HZ-12P-N3R-VSG (3) 118 12 380 180 380 198 (1) V7-180A-380V-50HZ-18P-N3R-VSG (3) 118 18 380 180 380 198 (2) V7-240A-380V-50HZ-6P-N3R-VSG 158 6 380 240 380 264 V7-240A-380V-50HZ-12P-N3R-VSG (3) 158 12 380 240 380 264 (1) V7-240A-380V-50HZ-18P-N3R-VSG (3) 158 18 380 240 380 264 (2) V7-304A-380V-50HZ-6P-N3R-VSG 200 6 380 304 380 334 V7-304A-380V-50HZ-12P-N3R-VSG (3) 200 12 380 304 380 334 (1) V7-304A-380V-50HZ-18P-N3R-VSG (3) 200 18 380 304 380 334 (2) V7-414A-380V-50HZ-6P-N3R-VSG 272 6 380 414 380 456 V7-414A-380V-50HZ-12P-N3R-VSG (3) 272 12 380 414 380 456 (1) V7-414A-380V-150HZ-8P-N3R-VSG (3) 272 18 380 414 380 456 (2) V7-515A-380V-50HZ-6P-N3R-VSG 338 6 380 515 380 567 V7-515A-380V-50HZ-12P-N3R-VSG (3) 338 12 380 515 380 567 (1) V7-515A-380V-50HZ-18P-N3R-VSG (3) 338 18 380 515 380 567 (2) V7-675A-380V-50HZ-6P-N3R-VSG 444 6 380 675 380 743 V7-675A-380V-50HZ-12P-N3R-VSG (3) 444 12 380 675 380 743 (1) V7-675A-380V-50HZ-18P-N3R-VSG (4) 444 18 380 675 380 743 (2) V7-819A-380V-50HZ-6P-N3R-VSG 539 6 380 819 380 901 V7-819A-380V-50HZ-12P-N3R-VSG (3) 539 12 380 819 380 901 (1) V7-819A-380V-50HZ-18P-N3R-VSG (3) 539 18 380 819 380 901 (2) V7-1093A-380V-50HZ-6P-N3R-VSG 719 6 380 1093 380 1202 V7-1093A-380V-50HZ-12P-N3R-VSG(3) 719 12 380 1093 380 1202 (1) V7-1093A-380V-50HZ-18P-N3R-VSG(3) 719 18 380 1093 380 1202 (2) V7-1229A-380V-50HZ-6P-N3R-VSG 809 6 380 1229 380 1352 V7-1229A-380V-50HZ-12P-N3R-VSG(3) 809 12 380 1229 380 1352 (1) V7-1229A-380V-50HZ-18P-N3R-VSG(3) 809 18 380 1229 380 1352 (2) V7-1300A-380V-50HZ-6P-N3R-VSG 856 6 380 1300 380 1430 V7-1300A-380V-50HZ-12P-N3R-VSG(3) 856 12 380 1300 380 1430 (1) V7-1300A-380V-50HZ-18P-N3R-VSG(3) 856 18 380 1300 380 1430 (2) V7-1639A-380V-50HZ-6P-N3R-VSG 1079 6 380 1639 380 1803 V7-1639A-380V-50HZ-12P-N3R-VSG(3) 1079 12 380 1639 380 1803 (1) V7-1639A-380V-50HZ-18P-N3R-VSG(3) 1079 18 380 1639 380 1803 (2) (1) Total input amperes. Amperes per input phase are 50% of listed value. (2) Total input amperes. Amperes per input phase are 33% of listed value. (3) Multi-pulse drives require a Phase Shift Transformer. This is not included with the drive. (4) Output KVA calculated at 380 VAC. (5) VSG is required for ESP applications.


OPTIONS TABLE

Factory Installed options include:

Code Name Ratings Description P12 12 Pulse Field

Conversion Kit 150 - 561

Allows conversion of 6 pulse drive to a 12 pulse drive in the field.

SH Space Heater All Prevents condensation from forming inside the drive enclosure. Generally not suitable for enclosure heating in cold climates.

AP Arctic Package All Provides thermostatically controlled enclosure heaters and ventilation control for operation to -40°C (-40°F).

DP Desert Package All Provides added protection to reduce solar heating in desert applications.

AOC Analog Output Converter

All Converts the two 0 to +/- 10V Analog Outputs on Vector VII to 4 to 20 ma outputs.

DIC Digital Input Converter All Converts the seven 24 V DC Digital Inputs on Vector VII to 120 VAC Digital Inputs.

TVSS Transient Voltage Surge Suppression

All Provides additional (very robust) protection against voltage transients and surges.

PJB Power Junction Box All For added convenience all drive power connections (3-phase drive input and motor output plus a ground connection) are wired to terminal blocks in a junction box mounted on the side of the drive enclosure.

TBX Terminal Block With Oversized Terminals

All Provides Customer I/O Interface terminal block with larger than standard terminals.

VCS RTU RTU for SPS Use ALL Provides Additional AI / AO and DI / DO ES E-Stop All Provides emergency stop of drive. DSI DownHole Sensor

Interface All Provides interface to SmartGuard® downhole

sensor via drive Operator Control Panel. COMM1 Wireless Router

Communications All Provides remote user interface to drive via a

wireless computer connection. COMM2 Satellite Interface All Provides SCADA interface to the drive via

satellite. ETI Ethernet Interface ALL Provides Interface from drive to Ethernet

system. SST Stainless Steel

Construction All Provides corrosion resistance in adverse

operating conditions such as offshore platforms. BGP Brass Gland Plate ALL For Offshore / Marine Use CE CE Certification 105-561 Complies with European Union Certification

UL / CUL UL Certification CUL Certification

105-561 NVSG

Complies with Underwriters Laboratory Requirements for United States and Canada

Consult Factory for other options.

236

Anexo 09 Especificaciones técnicas instrumentación

L-6572B page 1 of 2

L129 Series■ Check Lube Level Without

Shutting Down■ Use On Engines, Pumps,

And Compressors■ Combination Indicating Gage with

Low and High Limit Switch■ Float Operated

DescriptionThe L129 Series Lube Level Swichgageinstrument is a combination lube level indi-cating gage and adjustable low and high limitswitches. It provides protection against lowoil level or high level caused by overfill orfuel or water seepage into the crankcase. A 6-3/4 inch (171 mm) deep sight gaugeallows you check the condition and level ofyour oil without shutting down the equipment.Fingertip adjustable limit contacts, thru 4-7/8 inch (122 mm) range, make it simple toset high and low limit contacts. If the floattouches the high or low limit contact, a normal-ly open circuit will be completed which canactivate alarms and/or shutdown the equipment. There are two models in the L129 Series:L129 and L129CK1. The L129 model isdesigned for grounded, low voltage electricalsystems. It features a one-wire-to-ground elec-trical circuit. The L129CK1 was designed forapplications requiring a three-wire, aboveground electrical circuit. It features unground-ed contacts and a conduit hub to protect electrical wiring.

Options are available for both models.A flow restrictor plug is available that restricts oil flow from the crankcase to the L129 Seriesswitch and vice versa. It is typically used onapplications where the engine is not stationarysuch as marine and mobile equipment.The L129 Series Lube Level SWICHGAGE®,when properly installed and maintained, canmonitor and protect your engines and pumpsfrom improper lubrication level, which canresult in extensive damage.

ApplicationsThe L129 Series is recommended for enginesand pumps with larger crankcase capacity.Although designed primarily for stationaryengines, the L129 Series is often used inmobile applications such as marine, rail, andsome large off-highway trucks.

SpecificationsCase: Die Cast Aluminum.Lens: Tempered Glass.Maximum Working Pressure:

10 psi (68.9 kPa).Process Connection: 1/2 NPT.Float Material: Brass.

Contact Rating: 2 A @ 30 VAC/DC, pilot duty.

Shipping Weight:L129: 3 lb. (1.4 kg).L129CK1: 3 lb. 9 oz. (1.6 kg).

Shipping Dimensions (both models):12 x 4-1/2 x 4-3/4 in. (305 x 114 x 121 mm).

WarrantyA limited warranty on materials and workmanshipis given with this FW Murphy product. A copy ofthe warranty may be viewed or printed by going towww.fwmurphy.com/support/warranty.htm

L129

L129CK1

* Products covered by this bulletin comply with EMC Councildirective 89/336/EEC regarding electromagnetic compatibilityexcept as noted.

*

L-6572BRevised 06-06

Catalog Section 15Lube Level Swichgage® instrument

Wiring Diagrams

Dimensions

8 in.(203 mm)

3-3/16 in.(81 mm)

2-31/64 in.(63 mm)

Shock Mount(2 supplied)

Keps nut(2 supplied)

Low LevelAdjust

High LevelAdjust

1-1/2 in.(38 mm)

2 in.(51 mm)

1/2 NPT Closed Nipple(2 supplied)

1/2 NPT Union(1 supplied)

HighContact

LowContact

Float

+ +

+ +

+ +

+ +

-

-

-

-

9-55/64 in.(250 mm)

HighContact

1/2 NPTConduit

LowContact

Float

4-55/64 in.(123 mm)

2-31/64 in.(63 mm)

Low LevelAdjust

High LevelAdjust

1-1/2 in.(38 mm)

2 in.(51 mm)

1/2 NPT Closed Nipple(2 supplied)

1/2 NPT Union(1 supplied)

+

+ +

+ +

+ +

+ -

-

-

-

Shock Mount(2 supplied)

Keps nut(2 supplied)

L129 L129CK1

L129 L129CK1

Contact Rating: 2 A @ 30 VAC/DC, pilot duty.

These diagrams are shown with the float in the “full” position.

HIGH (Black)LOW (Red)COM (White)LOWHIGH

L-6572B page 2 of 2

Repair KitsSpecify part number.

L12915000888 Full Repair Kit (less castings and glass ass’y) for date

code T2 and later.

15000480 Bezel, Glass and Gasket Set for date code W7 and later

15000485 Glass and Gasket Set for all date codes

15050241 Restrictor plug for all date codes

L129CK115000480 Bezel, Glass and Gasket Set for date code W7 and later

15000485 Glass and Gasket Set for all date codes

15050241 Restrictor plug for all date codes

Printed in U.S.A. 8 5 0750

In order to consistently bring you the highest quality, full featured products, we reserve the right to change ourspecifications and designs at any time. MURPHY, the Murphy logo, and Swichgage® are registered and/or commonlaw trademarks of Murphy Industries, Inc. This document, including textual matter and illustrations, is copyrightprotected by Murphy Industries, Inc., with all rights reserved. (c) 2006 Murphy Industries, Inc.

www.fwmurphy.com918.317.4100 Email: [email protected]

VS-96013B page 1 of 4

VS2 Series■ Designed to Detect Shock/Vibration

in 3-Planes of Motion■ Fully Adjustable■ Includes Magnetic Latching Feature■ Manual or Electric Reset

DescriptionThe VS2 Series switches are shock sensitivemechanisms for shutdown of engine or elec-tric motor powered equipment. Theseswitches use a magnetic latch to ensure reli-able operation. Explosion-proof “EX” mod-els for hazardous locations are available.

ApplicationsIdeal for use on engines, pumps, compres-sors, heat exchangers and pumping units, theVS2 Series can be used anywhere shutdownprotection from damaging shock/vibration isdesired. Switches are field adjustable to sen-sitivity required in each application.

SpecificationsVS2 and VS2CCase: Equal to NEMA 3R. Suitable for

non-hazardous areas.VS2: Base mountVS2C: C-clamp mount, includes 45 ft. (13.7 m)2-conductor cable, and 5 cable clamps.

Contacts: SPDT-double make leaf contacts,5A @ 480 VAC.

VS2EXCase: Base mount, explosion-proof aluminum

alloy housing; meets NEMA 7/IP50 specifi-cations; Class I, Division 1, Groups C & D;UL and CSA listed.*

Snap-switches: 2-SPDT snap-switches; 5A@ 480 VAC;* 2A resistive, 1A inductive,up to 30 VDC.

Normal Operating Temperature: -40 to140°F (-40 to 60°C).

VS2EXRCase: Same as VS2EX.

Snap-switch: 1-SPDT snap-switch and resetcoil; 5A @ 480 VAC;* 2A resistive, 1Ainductive, up to 30 VDC.

Remote Reset : 115 VAC or 24 VDC (specify).

VS2EXRBCase: Explosion-proof aluminum alloy

housing; rated Class I, Division 1, GroupB hazardous areas.

Snap-switch: 1-SPDT snap-switch withreset coil (option available for 2-SPDTswitches); 5A @ 480 VAC; 2A resistive,1A inductive, up to 30 VDC.

Remote Reset: 115 VAC or 24 VDC (specify).

Basic OperationPushing the reset button moves the trippinglatch into a magnetically held position. A shock/vibration will move the magnetbeyond this holding position, thus freeingthe spring loaded tripping latch to transferthe contacts and shutdown the machinery(see dimensional diagrams in the followingpages for visual representation of parts).

Remote Reset Option(VS2EXR and VS2EXRB)The remote reset option includes a built-in electric solenoid which allows reset oftripped unit from a remote location.Available for 115 VAC or 24 VDC.

WarrantyA limited warranty on materials and workmanshipis given with this FW Murphy product. A copy ofthe warranty may be viewed or printed by going towww.fwmurphy.com/support/warranty.htm

VS2EX

R

VS2

*CSA and UL listed with 480 VAC rating.

LISTED*

VS-96013BRevised 04-05

Catalog Section 20(00-02-0076)Shock and Vibration Switch


ELECTRICALContact Rating:5 A @ 480 VAC

5-3/8 in.(137 mm)

VS2C Model

3-1/8 in.(80 mm)

4-11/16 in.(119 mm)

2-1/4 in.(57 mm)

5-1/8 in. (130 mm)Mounting Holes

SIDE VIEW FRONT VIEW(Cover removed)

Mounting Bracket

C-clampMountingBracket

VS2C Model

Slotted SensitivityAdjustment

AdjustmentArmature

1/2 ConduitThreads

ResetPushButton

PermanentMagnet

Air Gap

4-11/16 in.(119 mm)

WeatherproofStrain ReliefBushing (VS2C)

1/4 x 1/2 in.(6 mm x 13 mm)

Slot 2 places

NO1 NC COM NO2

VS2 and VS2C

VS2EX• NEMA 7/IP50 Specifications• Snap-switch Contacts• TATTLETALE® Reset Button

The VS2 and VS2C are designed for use in non-hazardous loca-tions. They have leaf type SPDT, double make contacts that canbe used for shutdown and/or alarm. They have a slotted sensitivityadjustment located on the side of the case (see drawing below).

Model VS2EX is housed in an explosion-proof enclosure withthreaded cover. This enclosure is CSA and UL listed for Class I,Division 1, Groups C & D hazardous locations. In place of theleaf type contacts, 2-SPDT snap-switches are used in this model.Sensitivity is externally adjustable and, when tripped, the VS2EXgives a TATTLTALE® indication on the reset button. It is con-structed to meet NEMA 7 specifications.

1/2 NPT Conduit

5-5/8 in. (143 mm)

3 in.(76 mm)Mounting

Holes

5-1/4 in.(133 mm)Mounting

Holes

6-3/8 in.(162 mm)

4-7/8 in.(124 mm)

SlottedSensitivityAdjustment

MORESENSITIVE

LESSSENSITIVE

3/8 in.(10 mm)4 places

TATTLETALE®

Reset Push Button

PermanentMagnet

4-40 NCScrewTerminal

TOP VIEW(Cover removed)

SIDE VIEW

Air Gap

1-3/4 in.(44 mm)

NC NO COM

NC NO COM

COM NO2NCNO1

ELECTRICALContact Rating:5 A @ 125–480 VAC1/2 A @ 125 VDC1/4 A @ 250 VDC2 A Resistive 30 VDC1 A Inductive 30 VDC

N.C.N.O. COM

N.C.N.O. COM

R

2-SPDT Switches (DPDT)

VS2EXR• Remote Reset Feature• NEMA 7 Specifications• Snap-switch Contacts• TATTLETALE® Reset ButtonModel VS2EXR features an electric remote reset feature in addi-tion to the TATTLETALE® reset button. The VS2EXR uses onlyone SPDT snap-switch and is CSA and UL listed for Class I,Division 1, Groups C & D hazardous locations. It is constructedto meet NEMA 7 specifications.

1/2 NPT Conduit

5-5/8 in. (143 mm)3 in.

(76 mm)Mounting

Holes


Holes

6-3/8 in.(162 mm)

4-7/8 in.(124 mm)

SlottedSensitivityAdjustment

MORESENSITIVE

LESSSENSITIVE

3/8 in.(10 mm)4 places

TATTLETALE®

Reset Push Button

PermanentMagnet

Remote Reset Coils


SIDE VIEW

Air Gap

4-40 NCScrew Terminal

1-3/4 in.(44 mm)

NC NO COM

VS2EXRB• For Group B Locations• Snap-switch Contacts• DPDT Feature OptionalModel VS2EXRB is constructed for use in Class I, Division 1,Group B, hazardous locations. It has, as standard, a SPDT snap-switch and an electric remote reset. Option is available for DPDTsnap-switch.

10-5/8 in.(270 mm)

8 in.(203 mm)


SIDE VIEW

6 in.(152 mm)

4-1/2 in.(114 mm)

Mounting Centers


Centers

10-3/16 in.(259 mm)

8-5/8 in.(219 mm)

6 in.(152 mm)

1/2 NPTConduit

2-1/2 in.(64 mm)

NC NO COM


Remote Reset Rating:115 VAC or 24 VDC (Specify)350 mA AC/DC

N.C.N.O. COM

R

RemoteReset

SPDTSnap-switch


Remote Reset Rating:115 VAC or 24 VDC (Specify)350 mA AC/DC

N.C.N.O. COM

N.C.N.O. COM

RemoteReset

Option SPDTSnap-switch (DPDT)

SPDTSnap-switch


How to OrderTo order your VS2 Series model use the diagram below.Part number example: VS2EXR-24

___ – ___

Options24 = 24 VDC reset coil on VS2EXR or VS2EXRB15 = 115 VAC reset coil on VS2EXR or VS2EXRBD = DPDT switch on VS2EXRB onlyLC = Less caseLCC = Less cable and clamps on VS2C

Base ModelVS2VS2CVS2EXVS2EXRVS2EXRBNOTE: Order C-clampmounting kit as a separateline item for VS2EX andVS2EXR.

Service PartsWhen ordering service parts, specify both part number and descrip-tion in listing below.PART NO. DESCRIPTIONVS2 and VS2C 20-00-0030 Movement assembly20-00-0031 Glass and gasket assembly20-00-0032 Reset push button assembly20-05-0021 Mounting clamp (VS2C)20-00-0261 Cable clamp assembly (1 each) (VS2C)20-05-0465 2-Conductor electrical cable, 45 feet (13.7 meters) (VS2C)20-00-0137 5 clamps and 45 feet (13.7 meters) of cable (VS2C)

VS2EX 20-01-0091 Movement assembly20-05-0087 Cover00-00-0309 Cover gasket20-01-0090 Snap-switch and insulator kit (1 switch per kit)

prior to September 1, 1995.*20-00-0288 Snap-switch and insulator kit (1 switch per kit) for models

manufactured on September 1, 1995 or later.*20-00-0289 C-clamp conversion mounting kit

VS2EXR 20-00-0262 Movement assembly20-05-0087 Cover00-00-0309 Cover gasket20-01-0090 Snap-switch and insulator kit (1 switch per kit)


manufactured on September 1, 1995 or later.*20-00-0049 Reset solenoid assembly (115 VAC) 20-00-0234 Reset solenoid assembly (24 VDC)20-00-0289 C-clamp conversion mounting kit

VS2EXRB 20-01-0090 Snap-switch and insulator kit (1 switch per kit)


manufactured on September 1, 1995 or later.*20-00-0057 Inside snap-switch and insulator kit (1 switch per kit) for

model VS2EXRB-D prior to September 1, 1995.* 20-00-0058 Outside snap-switch and insulator kit (1 switch per kit) for

model VS2EXRB-D prior to September 1, 1995.*20-00-0287 Outside snap-switch and insulator kit (1 switch per kit) for model

VS2EXRB-D manufactured on September 1, 1995 or later.*20-00-0290 Inside snap-switch and insulator kit (1 switch per kit) for model

VS2EXRB-D manufactured on September 1, 1995 or later.*20-05-0077 Adjustment shaft20-00-0262 Movement assembly20-00-0049 Reset solenoid assembly (115 VAC) 20-00-0234 Reset solenoid assembly (24 VDC)

* Models with date 0895 and before use old switch. Dated 0995 after, use straight snap-switch arm, no rollers.

Shipping InformationVS2 and VS2CShipping Weight:

VS2: 2 lb 8 oz. (1.1 kg)VS2C: 7 lb (3.2 kg)

Shipping Dimensions:VS2: 8-1/4 x 9-1/4 x 5 in. (210 x 235 x 127 mm)VS2C: 12 x 7 x 5-1/2 in. (305 x 178 x 140 mm)

VS2EXShipping Weight: 4 lb 8 oz. (2 kg)

Shipping Dimensions: 8-1/4 x 9-1/4 x 5 in. (210 x 235 x 127 mm)

VS2EXRShipping Weight: 5 lb 8 oz. (2.2 kg)

Shipping Dimensions: 8-1/4 x 9-1/4 x 5 in. (210 x 235 x 127 mm)

VS2EXRBShipping Weight: 17 lb 8 oz. (7.9 kg)

Shipping Dimensions: 12 x 12 x 10 in. (305 x 305 x 254 mm)


CONTROL SYSTEMS & SERVICES DIVISIONP.O. Box 1819; Rosenberg, Texas 77471; USA+1 281 633 4500 fax +1 281 633 4588 e-mail [email protected]

INDUSTRIAL PANEL DIVISIONP.O. Box 470248Tulsa, Oklahoma 74147 USA +1 918 317 4100 fax +1 918 317 4266 e-mail [email protected]

FRANK W. MURPHY, LTD.Church Rd.; Laverstock, Salisbury SP1 1QZ; U.K.+44 1722 410055 fax +44 1722 410088 e-mail [email protected]

MURPHY DE MEXICO, S.A. DE C.V.Blvd. Antonio Rocha Cordero 300, Fracción del Aguaje San Luis Potosí, S.L.P.; México 78384 +52 444 8206264 fax +52 444 8206336Villahermosa Office +52 993 3162117e-mail [email protected]

In order to consistently bring you the highest quality, full featured products, we reserve the right to change our specifications and designs at any time.

FW MurphyP.O. Box 470248Tulsa, Oklahoma 74147 USA +1 918 317 4100 fax +1 918 317 4266 e-mail [email protected]

www.fwmurphy.comPrinted in U.S.A.

HAZARDOUS ENVIRONMENT APPROVED

TRANSMITTERSPRESSURE

Factory Mutual and Canadian Standards Association Approved For Use In Hazardous Locations

NEW

Series621/622

ExplosionProof

Series625/626IntrinsicallySafe

Series 627Intrinsically SafeSubmersible

Series 623/624Non-Incendive

HAZARDOUS ENVIRONMENT APPROVED...NOSHOK’s new family of pressure transmitters

621/622 EXPLOSION-PROOF PRESSURE TRANSMITTERS■ FM and CSA approved Class I, II, III, Division I, II, Groups A, B, C, D, E, F and G■ NACE compliant■ All welded pressure chamber and housing■ Pressure ranges from vacuum to 15,000 psi–gauge, compound or absolute■ Flush diaphragm (model 622)■ 4mA to 20mA or 1Vdc to 5Vdc or .5Vdc to 4.5Vdc Low Power outputs■ 1/2″ NPT male conduit electrical connection■ 3 year warranty■ Most popular configurations are available from stock

623/624 NON-INCENDIVE PRESSURE TRANSMITTERS■ FM and CSA approved Class I, II, III, Division I, II, Groups A, B, C, D, E, F and G■ NACE compliant■ Pressure ranges from vacuum to 15,000 psi–gauge, compound or absolute■ Flush diaphragm (model 624)■ 4mA to 20mA or 1Vdc to 5Vdc or .5Vdc to 4.5Vdc Low Power outputs■ 3 year warranty

625/626 INTRINSICALLY SAFE PRESSURE TRANSMITTERS■ FM and CSA approved Class I, II, III, Division I, II, Groups A, B, C, D, E, F and G■ Pressure ranges from vacuum to 60,000 psi–gauge, compound and absolute■ Welded stainless steel pressure chamber■ Flush diaphragm (model 626)■ 4mA to 20mA output■ 3 year warranty■ Most popular configurations are available from stock

627 INTRINSICALLY SAFE SUBMERSIBLE LEVEL TRANSMITTERS■ FM and CSA approved Class I, II, III, Division I, II, Groups A, B, C, D, E, F and G■ Pressure ranges from 50 inH2O to 500 psig■ Durable high performance Polyurethane jacketed cable enhances reliability■ Optional weighted nose cone, moisture filter, desiccant cartridge and cable clamp■ 4mA to 20mA output■ 3 year warranty

For more detailed information, contact your local NOSHOK distributor or NOSHOK direct.

CORPORATE HEADQUARTERS1010 West Bagley Road • Berea, Ohio 44017440.243.0888 • 440.243.3472 FaxE-mail: [email protected] Web: www.noshok.com

PHOENIX CONTACT Deutschland GmbH Page 1 / 7http://www.phoenixcontact.de Apr 30, 2010

Extract from the onlinecatalog

MINI MCR-SL-PT100-UI-NCOrder No.: 2864273

The illustration shows the versions with screw connection

http://eshop.phoenixcontact.de/phoenix/treeViewClick.do?UID=2864273

MCR temperature transducer for Pt 100 temperature sensors,configured via DIP switch, with screw connection, not pre-configured

Commercial data

EAN 4017918956561

sales group H523

Pack 1 pcs.

Customs tariff 85437090

Weight/Piece 0.0751 KG

Catalog page information Page 340 (IF-2009)

Product notes

WEEE/RoHS-compliant since:09/25/2006

http://www.download.phoenixcontact.comPlease note that the data givenhere has been taken from theonline catalog. For comprehensiveinformation and data, please referto the user documentation. TheGeneral Terms and Conditions ofUse apply to Internet downloads.

Product description

The 6.2 mm wide MINI MCR-SL-PT100-UI... is a configurable 3-way isolated temperature measuring transducer. It issuitable for the connection of Pt 100 resistance thermometers according to IEC 60751 in 2, 3 and 4-wire connectionmethods.

On the output side, the analog standard signals 0...20 mA, 4...20 mA, 0...10 V, 0...5 V, 1...5 V, 10...0 V, 20...0 mA or20...4 mA are available, electrically isolated.

The DIP switches are accessible on the side of the housing and allow the following parameters to be configured:

http://www.phoenixcontact.de


MINI MCR-SL-PT100-UI-NC Order No.: 2864273http://eshop.phoenixcontact.de/phoenix/treeViewClick.do?UID=2864273


– Connection method

– Temperature range to be measured

– Output signal as well

– Fault evaluation type

Power (19.2 V DC to 30 V DC) can be supplied through connection terminal blocks on the modules or in conjunction withthe DIN rail connector.

Technical data

Input data

Configurable/programmable Yes

Sensor types (RTD) that can be used Pt 100 (IEC 60751/EN 60751)

Sensor input current 1 mA (constant)

Connection method 2, 3, 4-wire

Output data

Configurable/programmable Yes, unconfigured

Voltage output signal 0 V ... 10 V

10 V ... 0 V

0 V ... 5 V

1 V ... 5 V

Current output signal 0 mA ... 20 mA

4 mA ... 20 mA

20 mA ... 0 mA

20 mA ... 4 mA

Max. output voltage Approx. 12.5 V

Max. output current 23 mA

Load/output load voltage output ≥ 10 kΩ

Load/output load current output < 500 Ω (at 20 mA)

Power supply

Nominal supply voltage 24 V DC

Range of supply voltages 19.2 V DC ... 30 V DC (to bridge the supply voltage, the DINrail connector (ME 6,2 TBUS-2 1,5/5-ST-3,81 GN, Order No.2869728) can be used. It can be snapped onto a 35 mm DIN railaccording to EN 60715)

Max. current consumption < 21 mA (for 24 V DC)

Power consumption < 500 mW





Connection data

Type of connection Screw connection

Conductor cross section solid min. 0.14 mm²

Conductor cross section solid max. 2.5 mm²

Conductor cross section stranded min. 0.2 mm²

Conductor cross section stranded max. 2.5 mm²

Conductor cross section AWG/kcmil min. 26

Conductor cross section AWG/kcmil max 12

Stripping length 12 mm

Screw thread M3

General data

No. of channels 1

Width 6.2 mm

Height 93.1 mm

Depth 102.5 mm

Maximum temperature coefficient < 0.02 %/K

Step response (10-90%) < 160 ms

Protective circuitry Transient protection

Ambient temperature (operation) -20 °C ... 65 °C

Ambient temperature (storage/transport) -40 °C ... 85 °C

Degree of protection IP20

Pollution degree 2

Surge voltage category II

Electromagnetic compatibility Conformance with EMC directive 2004/108/EC

Emitted interference EN 61000-6-4

Immunity to interference EN 61000-6-2:2005

Color green

Housing material PBT

Mounting position Any

Assembly instructions The DIN rail bus connector (T-BUS) can be used for bridging thesupply voltage. It can be snapped onto a 35 mm EN 60715 DINrail.

Conformity CE compliant

ATEX � II 3 G Ex nA II T4 X

UL, USA / Canada UL 508 Recognized

GL GL EMC 2 D





Certificates / Approvals

Certification CUL, GL, UL

Certification Ex: CUL-EX LIS, UL-EX LIS

Accessories

Item Designation Description

General

2308111 MINI MCR DKL Fold up transparent cover for MINI MCR modules with additionallabeling option using insert strips and flat Zack marker strip 6.2mm

2810272 MINI MCR-DKL-LABEL Label for extended marking of MINI MCR modules in connectionwith the MINI MCR-DKL

2864134 MINI MCR-SL-PTB MCR power terminal block for supplying several MINI Analogmodules via the DIN rail connectors, with screw connection,current consumption up to max. 2 A

2864147 MINI MCR-SL-PTB-SP MCR power terminal block for supplying several MINI-ANALOGmodules via the DIN rail connectors, with spring-cage connection,current consumption up to max. 2 A

2811268 MINI MCR-SL-V8-FLK 16-A Eight MINI analog signal converters with screw connectionmethod can be connected to a control system using a systemadapter and system cabling with a minimum of wiring and very lowerror risk.

2866653 MINI-PS-100-240AC/24DC/1.5/EX

DIN rail power supply unit, primary-switched mode, slim design,output: 24 V DC / 1.5 A, ATEX approval

2866983 MINI-SYS-PS-100-240AC/24DC/1.5

DIN rail power supply unit, primary-switched mode, slim design,output: 24 V DC / 1.5 A





Diagrams/Drawings

Dimensioned drawing

Circuit diagram





Approbationslogos (EX-Bereich)





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