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Mayor resistencia en la industria del petróleo y el gas

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    2016 mayo 05, 14:00 CEST

    El nuevo diseño de los rodamientos axiales de rodillos cónicos de SKF aumentará la confiabilidad de los sistemas de propulsión superior, comenta Roland Muttenthaler, Director de Desarrollo de Negocios de SKF

    Gotemburgo, Suecia, 5 de mayo de 2016: En la industria del petróleo y el gas, la confiabilidad es la clave del éxito. Las paradas imprevistas debidas a fallos de las máquinas o de sus componentes se traducen en costos enormes, tanto en el sector terrestre como en alta mar.

    Según las reglamentaciones de los Estados Unidos, los equipos que se utilizan en la industria del petróleo y el gas se deben someter a mantenimiento cada cinco años. El deseo de los operadores de la industria es que sus equipos duren todo ese tiempo: como consecuencia de las condiciones rigurosas y el entorno extremo, resulta necesario el mantenimiento mucho antes de cumplirse el período de cinco años. Con mucha frecuencia, a los pocos años es necesario realizar un reacondicionamiento.

    SKF ha optimizado varios de sus productos y los ha adecuado para su uso en la industria del petróleo y el gas. Un ejemplo reciente es un rodamiento axial de rodillos cónicos mejorado para sistemas de propulsión superior, que puede ayudar a prolongar los intervalos entre mantenimientos y a ahorrar dinero.

    El sistema de propulsión superior, un mecanismo fundamental que forma parte del equipo de perforación, genera fuerzas enormes. Como consecuencia, los principales rodamientos axiales internos deben soportar condiciones extremas: cargas axiales y cargas de choque elevadas, además de las posibles desviaciones del eje y el soporte. Al mismo tiempo, la combinación de cargas pesadas y velocidades bajas a temperaturas extremas lleva al límite las condiciones de lubricación, lo que produce un desgaste más rápido.

    Los rodamientos axiales de rodillos cónicos rediseñados de SKF pueden superar mejor los problemas anteriores, lo que ayuda a aumentar el rendimiento y la confiabilidad de los sistemas de propulsión superior. Esto es aún más importante si se tiene en cuenta que los equipos de perforación funcionan a mayores profundidades que nunca, lo que representa mayores exigencias para el equipo. Una de las principales causas de los fallos son las cargas de choque excesivas en la caja de engranajes, y es para poder resistirlas que se han diseñado los nuevos rodamientos.

    Aspecto externo

    El aspecto externo del rodamiento no presenta ninguna diferencia. De hecho, se parece mucho a varios productos de la competencia. Sin embargo, la clave está en el detalle: la simulación avanzada ayudó a SKF a perfeccionar la geometría interna, para dotar al rodamiento de la mayor capacidad de carga posible.

    Uno de los elementos es un nuevo diseño de jaula. Utilizar una jaula con pasadores, en lugar de una jaula de latón estándar, permite adaptar más rodillos dentro del rodamiento y, de ese modo, soportar cargas mayores. Dicho esto, para muchos clientes será suficiente una jaula de latón, ya que la jaula con pasadores está pensada para aplicaciones extremas.

    Otro de los cambios fundamentales en el diseño incluye la optimización del perfil logarítmico, que equilibra la distribución de cargas a lo largo de cada rodillo. Al mismo tiempo, los rodillos están diseñados de manera que sean prácticamente idénticos entre sí, lo que reduce los picos de tensión en los rodillos individuales, además de disminuir el ruido y la vibración.

    Si bien los cambios de diseño fueron el factor clave detrás del rendimiento del nuevo rodamiento, también fueron cruciales algunos cambios en la fabricación. Mejorar el acabado de la superficie mediante el uso de un tipo diferente de recubrimiento puede ayudar al rodamiento a soportar el efecto de la lubricación marginal en condiciones extremas de funcionamiento. Con frecuencia, la perforación se lleva a cabo a -40 °C (-40 °F), lo que puede hacer que el lubricante se ponga más espeso. Esto, combinado con las cargas elevadas, puede afectar la lubricación correcta, lo que provoca daños en los rodamientos. El avanzado acabado de la superficie maximiza el efecto del lubricante, reduce el exceso de fricción y los daños en los puntos de contacto de los rodamientos.

    Es importante destacar que el rendimiento mejorado se consigue mediante un acero SKF de calidad estándar. Para lograr mejoras de rendimiento similares, la competencia se ha visto obligada a utilizar especificaciones superiores para los materiales.

    SKF ha invertido muchísimo tiempo en el desarrollo del nuevo diseño de rodamiento. El desarrollo comenzó mediante el análisis de los rodamientos SKF que se habían utilizado en el terreno, en un intento por comprender, y superar, los patrones de desgaste encontrados en ellos. Más tarde, se modelaron los diseños mejorados mediante software de simulación. El diseño optimizado y mejorado se validó por medio de herramientas de simulación y pruebas en el terreno.

    Además de estos nuevos rodamientos axiales de rodillos cónicos, SKF expondrá en OTC 2016 otras dos innovaciones importantes en materia de rodamientos: las coronas de orientación Kaydon y una unidad de rodamiento sensorizada. Ambos son adecuados para su uso en sistemas de propulsión superior.

    Sus coronas de orientación Kaydon se pueden utilizar en el sistema de manipulación de tuberías que se fija a la parte inferior de la caja de engranajes del sistema de propulsión superior. Muchos fabricantes de equipos originales ahorran dinero elaborando versiones "a medida". Para ello, utilizan un rodamiento estándar y añaden algunos engranajes dentados. Una solución mejor consiste en utilizar una corona de orientación con engranaje integrado, que pueda ayudar a reducir los fallos en el controlador de la tubería.

    Al mismo tiempo, su unidad de rodamiento sensorizada se puede utilizar en el motor del sistema de propulsión superior. El producto se utilizó originalmente en la industria ferroviaria, pero se ha adaptado para el sector del petróleo y el gas, incluida una versión para los sistemas de propulsión superior. Esta unidad sola reemplaza a un rodamiento y un codificador; por lo tanto, es más compacta y resistente.

    Los sistemas de propulsión superior son una parte fundamental de cualquier operación de petróleo y gas. Por ello, cualquier cosa que pueda mejorarlos, como estas innovaciones de rodamientos, ayudarán a reducir las paradas no planificadas y aumentar la confiabilidad.

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