Post on 02-Sep-2018
Soluciones para la industria de petróleo enlevantamiento artificialBombeo Mecánico
División de Automatización Discreta y Control de Movimiento
Maximizar el volumen de producción, conservar el capital y los costos operativos bajo control son aspectos críticos que afrontan las industrias del sector de petroleos. Los costos de inactividad son excesivamente altos y deben ser minimizados. Por eso, los equipos y el proceso de producción debe brindar la confiabilidad que permita evitar al máximo los contratiempos.ABB ofrece soluciones y aplicaciones que garantizan la eficiencia, calidad y confiabilidad que contribuyen a una operación competitiva a lo largo de la cadena de abastecimiento.
2 Automatización Discreta y Control de Movimiento | ABB Bombeo mecánico
ABB | 3 Bombeo mecánico Automatización Discreta y Control de Movimiento
4 Automatización Discreta y Control de Movimiento | ABB Bombeo mecánico
Los motores A Prueba de Explosión de Baldor son fácilmente reconocibles por su placa de fábrica, que incluye los logotipos de aprobación de agencias de listado así como toda la información específica sobre Clase, Grupo y Código de Temperatura.
Soluciones especializadas para la industria del petróleoVariadores de velocidad
El firmware de control de bombeo mecánico de ABB mejora la fiabilidad y prolonga la vida útil de las bombas.
¿Qué es levantamiento artificial?
“Pump off control” (POC)
El control de bombeo mecánico es un firmware de aplicación
adicional para variadores industriales ABB, con un rango de
potencias desde 25 hp hasta 150 hp.
El firmware es adecuado para aplicaciones de levantamiento
artificial de petróleo en el cual se utiliza una bomba mecánica tipo
balancin. El programa mejora la fiabilidad de la bomba, aumenta
su esperanza de vida y reduce al mínimo el costo de
mantenimiento global. También reduce el estrés mecánico del
equipo global.
Minimizando el número de ciclos de carga dentro de cada stroke
se reduce el desgaste en las varillas. Esta disminución de los
ciclos de carga reduce además el número de impactos entre la
varilla y la tubería. La reducción del estrés de la varilla da al
usuario la opción de aumentar los strokes por minuto,
incrementar la duración del stroke, disminuir la bomba o cambiar
a una bomba de mayor capacidad.
El control de bombeo mecánico ofrece cuatro macros pre-
programados que se pueden seleccionar dependiendo de las
propiedades del pozo de petróleo.
Usando la función "pump off control", la bomba funciona
continuamente bajo condiciones normales; a medida que el flujo
de entrada cambia, la velocidad de la bomba cambia
automáticamente.
La terminología de la industria petrolera es utilizada en las señales
y parámetros de los variadores.
Sistemas de bombeo adicional se hacen necesarios cuando el
crudo del petróleo no fluye por presión natural. Esto se produce
cuando hay una alta viscosidad, baja presión en el pozo o crudo
pesado o extra pesado. En tales casos, el petróleo se extrae
mediante la inyección de agua, vapor, gases, etc.
El petróleo se bombea hasta el nivel del suelo mediante el uso de
bombas mecánicas, bombas de cavidad progresiva o bombas
electrosumergibles.
POC se utiliza para mantener un nivel constante de fluido en el
pozo. La velocidad de la bomba se ajusta automáticamente a la
velocidad de entrada de flujo. Esto evita el "pump off", reduce el
estrés mecánico y asegura una producción optimizada.
El variador mantiene un nivel de líquido predeterminado por
encima de la bomba asegurando una presión constante y optima
en el fondo del pozo.
ABB | 5 Bombeo mecánico Automatización Discreta y Control de Movimiento
POC mide la energía por stroke y la compara con una medición
completa del pozo que es determinada durante el arranque. El
variador aumenta o disminuye la velocidad para mantener el “set-
point” de energía.
Un interruptor de proximidad es el único sensor que se requiere
para determinar la posición de un upstroke.
Esta función permite que la bomba arranque y pare en un período
especificado en un ciclo continuo. Este ciclo on/off está diseñado
para un pozo que se conoce en donde el "pump off control" no
es posible su uso o no se requiere.
Tiene disponibles señales que muestran el tiempo restante de
funcionamiento y de llenado.
El control de carga inversa permite que la bomba responda
inversamente a una entrada. Normalmente, la entrada de control
de carga inversa es la corriente o torque vistas por el motor. La
referencia de velocidad del motor es recortada por la relación de
la carga nominal configurada dividida por la entrada de carga.
La función de control de doble velocidad permite al operador de
la bomba hacer un ajuste completo de dos velocidades, uno para
el upstroke y otro para el downstroke, durante cada stroke de la
unidad de bombeo. El usuario puede definir la posición del stroke
donde requiere que el ajuste de velocidad ocurra.
On/off timer.
Control de carga inversa.
Control de doble velocidad.
Funciones de protección.El firmware de control de bombeo mecánico ofrece varias
funciones de protección que son comunes en todos los
variadores industriales ABB. Adicionalmente, las siguientes
funciones de protección están diseñadas especialmente para
aplicaciones de bombeo mecánico:
- Rod-string flotation protection.Esta protección reduce la referencia de velocidad de la bomba
cuando una condición de “Rod-string flotation” se detecta. La
condición de flotación se detecta mediante la comparación entre
la tensión de funcionamiento mínima y el límite de flotación.
- Protección térmica.Un total de tres funciones de temperatura configurables por
separado se proporcionan para la protección térmica del motor y
la unidad de bombeo.
- Protección de presión.Un total de tres señales de presión configurables por separado
del transductor pueden ser configuradas para proporcionar
eventos de alarma o fallo de las siguientes señales: Presión de la
carcasa, presión de la tubería y presión de entrada.
Todas las señales de presión se adaptan a las unidades estándar
de la industria del petróleo.
- Protección de torque límite.Proporciona protección contra las condiciones de torque alto,
que pueden causar daño o condiciones de torque bajo lo que
indica un problema con la unidad de motor/bomba.
6 Automatización Discreta y Control de Movimiento | ABB Bombeo mecánico
ACS800-11 es un variador regenerativo y de bajo nivel de armónicos, dedicado para aplicaciones de levantamiento artificial en la industria petrolera colombiana, que cumple con todos los requerimientos relacionados con temperatura, humedad, iluminación, seguridad y normatividad técnica. Como estándar ofrece un desempeño de control confiable, macros de aplicación específicos para bombas de levantamiento artificial y una interface de usuario fácil de utilizar. Un diseño pensado para la industria petrolera.
El ACS800-11 incluye un software de aplicación estándar para bombas superficiales y otras aplicaciones básicas. Sin embargo, este puede ser ordenado con un software específico para Rod Pump (bombeo mecánico).
Características estándar- Rango de potencias
25 hp -150 hp / 18 kW -110 kW (380-500 VAC).
- Control DTC (Direct Torque Control).
- Gabinete para uso exterior,
grado de protección NEMA 3R/IP54.
- Panel de operación alfanumérico, multilingüe,
con asistente de puesta en marcha.
- Macros de aplicación para Rod Pump y PCP.
- Interruptor automático principal.
- Descargador de sobre tensión (DPS).
- Enfriamiento a través de ventilación forzada, eliminando la nece-
sidad de aire acondicionado.
- Variador regenerativo con bajo
nivel de armónicos.
Beneficios- Producto adaptado a las condiciones ambientales de la
industria petrolera.
- Reducción del consumo de energía.
- Optimización de la producción.
- Mejora de la confiabilidad y aumento de la expectativa de vida
del sistema de bombeo completo.
- Disminución de los tiempos de puesta en marcha e instalación
de los equipos.
- Amplia gama de opciones para cubrir todos los entornos y
condiciones.
- Disponible con macros de aplicación específicos para todos los
tipos de levantamiento artificial.
- Comunicación disponible para la interacción con un PLC o
sistema SCADA.
ABB | 7 Bombeo mecánico Automatización Discreta y Control de Movimiento
ACS800-11+N3R
Datos técnicos
Código de orden
Valores nominales Uso con sobrecarga ligera Uso para trabajo pesado
I2hdA
PNhp
PNkW
I2NA
ImaxA
Icont. maxA
Alimentación trifásica de voltaje 380 V, 400 V, 415 V, 440V, 460 V,480 V or 500 V
ACS800-11-0020-5+N3R
ACS800-11-0025-5+N3R
ACS800-11-0030-5+N3R
ACS800-11-0040-5+N3R
ACS800-11-0050-5+N3R
ACS800-11-0060-5+N3R
ACS800-11-0070-5+N3R
ACS800-11-0100-5+N3R
ACS800-11-0120-5+N3R
31
36
47
58
70
82
120
139
156
52
61
68
90
118
144
168
234
264
29
34
45
55
67
78
114
132
148
18,5
22
30
37
45
55
75
90
110
25
30
40
50
60
75
100
120
150
25
30
40
47
57
62
88
114
125
Phdhp
PhdkW
15
18,5
22
30
37
37
55
75
75
25
30
40
50
60
75
100
100
20
Frame Size
R5
R5
R5
R5
R5
R5
R6
R6
R6
Características del Gabinete.- Filtros de entrada y salida.
- Montaje en poste o autosoportado.
- Parada de emergencia.
- Potenciómetro análogo.
- Botonera para operación local.
- Pilotos indicadores de operación.
- Resistencia de calefacción.
- Interruptor principal con mando giratorio.
- Guardamotor industrial.
- Programador horario digital.
- Descargador de sobretensión.
- Bombilla de iluminación.
- Termostatos para calefacción y ventilación.
- Kit de ventilación (alimentador y extractor).
- Transformador de Control 480/220-110V.
Dimensiones y Pesos
Frame
R5
R6
(m m)
(in)
1300
51.18
1400
55.12
900
35.43
900
35.43
600
23.62
650
25.59
Und. Altura Anchura Profundidad
(m m)
(in)
Frame
R5
R6
(kg)
(lb)
Und. Peso
(kg)
(lb)
300
600
350
700
8 Automatización Discreta y Control de Movimiento | ABB Bombeo mecánico
ABB y su línea de motores C.A. y C.C., a prueba de explosión
Baldor
Motores A Prueba de Explosión.
Más de 500 capacidades de motores en inventario.
El motor correcto para sus aplicaciones en ambientespeligrosos.
Las aplicaciones típicas de usuarios en ambientes Clase I (vapores y gases inflamables) incluyen:
Desde la década de 1940, cuando presentó su primer motor a
prueba de explosión, Baldor ha diseñado y fabricado motores
que cumplen con las normas de la industria o las exceden,
ofreciendo seguridad, eficiencia energética y máxima
confiabilidad.
Cuando se especifica un motor a prueba de explosión, se puede
tener la confianza de que cumple con sus especificaciones y aún
más. ABB a través de su linea Baldor sigue las especificaciones al
pie de la letra y luego toma pasos adicionales, escucha
atentamente a los usuarios de motores y aprende a partir de sus
experiencias. iseña y fabrica
motores que ofrecen un rendimiento confiable y establece
relaciones a largo plazo con sus clientes al exceder sus
expectativas.
ABB ofrece a sus clientes una amplia gama de motores Baldor a
prueba de explosión de C.A. y C.C., directamente
disponibles en inventario incluyendo su selección de motores
de eficiencia premium o de eficiencia estándar en capacidades
de 1/4 a 300 Hp. Los motores que no están en inventario se
entregan aproximadamente en diez días hábiles.
ABB ofrece una amplia gama de motores certificados para uso
en lugares peligrosos o en ambientes potencialmente peligrosos
donde hay presencia constante o esporádica de concentraciones
de vapores, polvo y/o gases combustibles.
- Áreas de pintura por rociado y acabado.
- Plantas de provisión pública de gas.
- Plantas refinadoras de petróleo.
- Sitios de distribución de petróleo.
- Instalaciones de limpieza en seco.
- Tanques de inmersión que contienen fluidos inflamables
o combustibles.
- Plantas donde se extraen solventes.
ABB a través de su linea Baldor d
- Áreas donde hay anestésicos inhalatorios.
- Instalaciones donde se fabrica o utiliza nitrocelulosa
(clase II también).
- Hangares y áreas de servicio de combustible para aviones.
- Estación de gasolina.
- Molinos harineros.
- Fábricas de piensos.
- Elevadores de granos e instalaciones de manejo de granos.
- Fábricas y áreas de almacenamiento de fuegos artificiales.
- Áreas de manufactura y almacenamiento de aluminio.
- Áreas de manufactura y almacenamiento de magnesio.
- Instalaciones de preparación y manejo de carbón.
- Áreas de manufactura y almacenamiento de almidón.
- Fábricas de confituras.
- Plantas de fabricación, empaque y almacenamiento de cacao
y azúcar pulverizada.
- Plantas de molienda y almacenamiento de especias.
A medida que países y regiones a través del mundo van
estableciendo niveles mínimos de eficiencia para motores, más y
más empresas adquieren productos Super-E Baldor • Reliance
de ABB. Esto incluye aplicaciones en plantas y en procesos, así
como productos para OEM (fabricantes de equipos originales)
que se envían al exterior.
Los motores Super-E cumplen con, o exceden los niveles de
eficiencia definidos por la Ley de Seguridad e Independencia
Energética (EISA) de 2007 en los Estados Unidos, NRC en
Canadá, y el nivel IE3 de IEC 60034-30 en Europa. Los motores
Super-E cumplen con las eficiencias NEMA Premium
Las aplicaciones típicas de usuarios en ambientes Clase II(polvos combustibles) incluyen:
Liderazgo en eficiencia premium.
®.
Se ofrece una amplia selección de motores de eficiencia
premium, disponibles en inventario, fabricados y comercializados
por una compañía dedicada a elaborar los mejores productos
para industrias en todo el mundo. No es de asombrarse entonces
que, la multinacional suiza ABB, con su resiente adquisición de
Baldor sea hoy considerada líder mundial en motores y controles
energéticamente eficientes.
ABB | 9 Bombeo mecánico Automatización Discreta y Control de Movimiento
ABB y su línea de motores Baldor C.A. y C.C., a prueba de explosión
Ahorro de energía
Haciendo que la eficiencia energética trabaje para usted.
¿Por qué es Importante la eficiencia energética?Los sistemas accionados por motores eléctricos que se utilizan
en procesos industriales consumen un 63% de la electricidad
usada en el sector industrial estadounidense, según un informe
del Departamento de Energía (DOE) de EE.UU., que fuera
publicado en 1998. Un informe del año 2002 indica que las
empresas que aplicaban las “mejores prácticas” recomendadas
por DOE realmente lograron un promedio del 33% de ahorros al
implementar mejoras en la eficiencia de motores y sistemas
motorizados, incluyendo el uso de controles de velocidad
ajustable. El impacto positivo potencial en las utilidades de las
empresas y en el medio ambiente es muy significativo.
El precio de compra es solo una pequeña parte del costo total.
El software BE$T™ (Baldor Energy Savings Tool) hace fácil calcular el período de recuperación de la inversión
El diagrama reproducido a la derecha muestra el típico costo de
por vida de un motor de 100 Hp que funciona a servicio continuo
durante 20 años. Como puede observarse, el precio original de
compra es casi insignificante en comparación con el costo de la
energía consumida por el motor durante su vida útil.
Para facilitar al cliente el cálculo del período de recuperación de la
inversión, la marca Baldor de ABB desarrolló el software BE$T
Ahorros basados en unBaldor Super-E de 40 HPcon eficiencia de 4.5%,en comparación con laeficiencia media de losmotores en uso(50 semanas/año)
(Baldor Energy Savings Tool, es decir herramienta Baldor para el
ahorro de energía). Este software ayuda a calcular el costo de
energía y el ahorro en energía de los motores, así como el tiempo
que lleva recuperar la inversión. Una popular característica del
BE$T es que permite al usuario comparar hasta tres motores,
dándole la información necesaria para tomar decisiones con base
en un análisis comparativo.
El BE$T Baldor Energy Savings Tool puede transferirse desde el
premiado sitio Web de Baldor (www.baldor.com/support/
software_BEST.asp), o lo puede conseguir en CD-ROM en la
oficina principal de ABB en Bogotá, en sus sedes regionales
Barranquilla, Medellín, Cali y Bucaramanga o a través de los
canales de venta autorizados de ABB.
10 Automatización Discreta y Control de Movimiento | ABB Bombeo mecánico
Soluciones especializadas para la industria del petróleoTransmisión de potencia mecánica
Las Poleas en V DODGE de ABB para la industria petrolera son especialmente fabricadas para aplicaciones de bombas tipo balancin manufacturadas según normas de calidad ISO 9001 con maquinado de precisión (1/10000 Pulg ) que cumple o excede las normas industriales RMA/MPTA para un funcionamiento suave y larga vida útil de la correa.
Las Poleas se suministran balanceadas estáticamente para velocidades periféricas de hasta 6500 pies por minuto.
Igualmente las correas en V de DODGE son de construcción tipo
cuerda de cable envolvente en su interior que ofrece mayor
estabilidad en transmisiones de larga distancia entre centros que
asegura mayor tolerancia a las cargas de choque. Así mismo,
fabricamos correas dentadas energéticamente eficiente que
permiten manejar mayores capacidades de potencia (HP) en
poleas de menor tamaño que requieren menos correas, para un
accionamiento más compacto.
- Poleas y correas de perfil en V tipo: “A”, “B”, “A/B”,“C”, “D”, 3V”,
“5V”, “8V”, “E”, “C”, rangos de potencia 1HP a 500HP.
- Poleas sincrónicas de HTD,HT 200, HTRC.
- Bujes de montaje tipo taper lock y QD.
- Materiales disponibles para fabricar, hierro fundido, hierro dúctil,
acero.
- Instalación fácil y económica.
- No se necesita lubricante.
- Bajo nivel de mantenimiento y operación limpia.
- La elasticidad de las correas ayuda a disminuir el choque de las
cargas.
- Funcionamiento silencioso, sin contacto entre metales.
- Eficiencia mecánica hasta el 95 % perfiles en V.
- Bujes cónico de fácil montaje y desmontaje.
- Correas de mayor flexibilidad y un contacto con mayor
superficie para la disipación de calor.
- Menos deslizamiento.
Características estándar.
Beneficios.
ABB | 11 Bombeo mecánico Automatización Discreta y Control de Movimiento
Contáctenos
Sede administrativa:Bogotá D.C.
Avenida Cra. 45 No. 108-27,
Torre 1, Piso 12
Centro Empresarial Paralelo 108
(Autopista Norte)
Tel.: (571) 417 8000 - Fax: (571) 415 6498
Línea de Atención Nacional018000 522 226
e-mail: ventas.automatizacion@co.abb.com
Sede industrial:Bogotá D.C.
Cra. 100 No. 25 D–61
Tel.: (571) 417 8000
Fax: (571) 415 6498
Fábrica de TransformadoresDosquebradas – Risaralda
Calle 16 No. 15–124 Zona industrial
La Popa
Tel.: (056) 313 6500
e-mail: transformadores@co.abb.com
Sede Regional AntioquiaMedellín
Edificio Torre Oviedo, Oficina 505
Carrera. 43 A # 8 sur - 15
Tel.: (054) 321 5822
Síguenos en:
ABB Drives
Sede Regional Costa NorteBarranquilla
Calle 77B No. 59–61 Torre II Of. 902
Centro Empresarial Las Américas
Tel.: (055) 369 2667/68
Sede Regional OccidenteCali
Calle 64 Norte No. 5B–146 Of. 410G
Edificio Centro Empresa
Tel.: (052) 681 7531 - 681 7494 -
681 7490
Sede Regional OrienteBucaramanga
Calle 43 No. 29–13 Of. 506
Edificio Tempo II
Tel.: (057) 634 5552
www.abb.com.co