Case Study: Petróleo y Gas: Bombas para plataformas marinas
Cinco bombas de producción de esta plataforma en alta mar alimentan de petróleo un oleoducto que lleva el producto a las instalaciones en tierra. Tres de las bombas de 2.250 CV estaban controladas por variadores de velocidad para ajustar el caudal total a la demanda, y las otras dos tenían velocidad fija. Los accionamientos originales estaban obsoletos y era difícil conseguir piezas de repuesto. Además, los accionamientos antiguos requerían corrección del factor de potencia y filtros de línea eléctrica para mantener limpia la energía. Estos filtros eran muy ruidosos para los empleados que trabajaban en la sala de equipos durante largos periodos.
La productora de petróleo quería:
- Sustituye las unidades antiguas por unidades nuevas mantenibles.
- Obtén una alta fiabilidad de la unidad, respaldada por una garantía de cinco años.
- Obtener un mejor factor de potencia del sistema sin utilizar la corrección.
- Elimina los ruidosos filtros de la línea eléctrica utilizando accionamientos con baja distorsión armónica inherente.
- Tener la capacidad de realizar derivaciones síncronas.
- Reduce el número de componentes para aumentar la fiabilidad y reducir el mantenimiento.
A la hora de elegir los nuevos accionamientos, la empresa consideró importante el apoyo de servicio local y experimentado de la oficina de Nueva Orleans. A lo largo de todo el proceso, la oficina de ingeniería de TMEIC GE en Virginia proporcionó un sólido apoyo en la aplicación.
La primera de las tres transmisiones antiguas se sustituyó por una Dura-Bilt5i MV. Tras la evaluación, se instaló un segundo Dura-Bilt en la segunda bomba. Cada accionamiento está equipado con los componentes para la derivación síncrona en el futuro, aunque inicialmente no se incluyeron los contactores de derivación propiamente dichos. Un estudio de potencia realizado por TMEIC demostró que el accionamiento antiguo restante podía funcionar sin filtros, ya que representa una pequeña parte de la carga de la plataforma.
Ventajas del sistema de bomba Dura-Bilt5i MC
Alta fiabilidad
Distorsión armónica baja
Factor de potencia elevado
Accionamiento compacto
Diagrama unifilar del sistema de bombeo
En este esquema, el Accionamiento 1 se muestra con la opción de bypass síncrono, que puede añadirse en el futuro.
Esta opción permitirá a la unidad
- Arranca el Motor 1 con una corriente de arranque baja.
- Lleva el motor a la velocidad síncrona.
- Sincroniza el motor con el bus de alimentación.
- Coloca el motor a través de la línea y desconecta el accionamiento de la alimentación.
- Permite que el Accionamiento 2 controle el caudal de la Bomba 2 según la demanda de caudal.
Esta configuración permite que el Motor 1 funcione a toda velocidad sin las pérdidas de calor del accionamiento. La opción síncrona puede ampliarse al segundo accionamiento si es necesario.
Mejoras futuras
El cliente tiene la opción de retirar en el futuro el último accionamiento antiguo e instalar contactores en todos los motores y los dos accionamientos. Con la lógica de control PLC adecuada, el sistema permitirá a cualquiera de los dos Dura-Bilt arrancar y hacer funcionar cualquiera de los cinco motores, y ponerlos a través de la línea.
Esta futura mejora del sistema proporcionará:
- La máxima flexibilidad para hacer funcionar las bombas en una amplia gama de situaciones.
- Arranque suave disponible para todos los motores, para minimizar el impacto en el sistema y el deterioro de los bobinados causado por la corriente de irrupción.
- Reducción del impacto del tiempo de inactividad del accionamiento, ya que no hay ningún motor dedicado a ningún accionamiento.