Introducción
La industria procesadora de petróleo y gas de Ucrania se caracteriza por procesos tecnológicos complejos que operan en condiciones de altas temperaturas (hasta 400°C), presión (hasta 50 bar) y ambientes agresivos. Los elementos críticos del equipo, incluidos los rodamientos SKF 6019-Z, garantizan la continuidad de los procesos de producción en estaciones de compresión, unidades de bombeo y sistemas de destilación de acuerdo con los requisitos de DSTU GOST 520:2015.
Los equipos sencillos en las refinerías de petróleo cuestan entre 15.000 y 45.000 euros por hora, lo que hace que la planificación estratégica del mantenimiento sea fundamental para el rendimiento económico de la empresa.
Componentes críticos
El rodamiento SKF 6019-Z (diámetro interior 95 mm, diámetro exterior 145 mm, ancho 24 mm) se refiere a rodamientos radiales de bolas con protección metálica de un lado según ISO 15:2011. En la industria del refino de petróleo, este componente se utiliza en:
- Bombas centrífugas de petróleo crudo (presión de trabajo hasta 25 bar)
- Ventiladores de torre de enfriamiento (velocidad de rotación hasta 1.800 rpm)
- Reductores de sistemas transportadores (relación de transmisión 1:15-1:40)
- Compresores de recirculación de gas (temperatura hasta 180°C)
Componentes asociados que trabajan en un complejo:
- Juntas Freudenberg 95x120x12 BASL (cumplimiento EN 12756-2:2018)
- Acoplamientos Flender RUPEX RWN 128 (par nominal 1.600 Nm)
- Grasa Shell Gadus S2 V220AD 2 (rango de funcionamiento -30°C a +120°C)
- Aisladores de vibraciones Paulstra 512039 (carga hasta 150 kg)
- Sensores de temperatura PT100 clase A (precisión ±0,15°C)
Disposición típica de la planta
El proceso tecnológico de una refinería de petróleo incluye las siguientes etapas principales:
- Preparación de materias primas: electrohidratadores con unidades de bomba, donde se utiliza SKF 6019-Z en motores de accionamiento con una capacidad de 75-132 kW
- Destilación atmosférica - columnas de rectificación con bombas de recirculación (temperatura 350°C, presión 1,5 bar)
- Destilación al vacío: unidades generadoras de vacío con conjuntos de cojinetes en compresores rotativos
- Reformado catalítico - compresores de circulación de hidrógeno (presión hasta 35 bar)
- Hidrolimpieza: bombas de alta presión con una presión de trabajo de hasta 80 bar
Los rodamientos están ubicados en puntos críticos de cada eslabón tecnológico, asegurando la confiabilidad de los equipos rotativos de acuerdo con API 610 11ª Edición.
Modos de falla e impacto del tiempo de inactividad
El análisis estadístico de fallas de rodamientos en la industria de refinación de petróleo muestra las siguientes causas principales:
| Tipo de falla | Frecuencia (%) | MTBF (horas) | Coste del tiempo de inactividad (€/hora) |
|---|---|---|---|
| Destrucción de vías por fatiga. | 35 | 12.000 | 28.500 |
| Contaminación del lubricante | 25 | 8.500 | 22.000 |
| Sobrecalentamiento (más de 95°C) | 20 | 6.200 | 35.200 |
| Montaje incorrecto | 15 | 4.800 | 18.500 |
| Corrosión | 5 | 15.500 | 31.800 |
Las paradas no planificadas de los equipos compresores son las más costosas debido a la necesidad de detener completamente la línea tecnológica y la pérdida de productos en un volumen de hasta 450 toneladas/día.
Estrategias de mantenimiento preventivo y predictivo
Mantenimiento preventivo
Los trabajos regulatorios según DSTU ISO 14224:2018 incluyen:
- Reemplazo de rodamientos cada 8000 horas de operación
- Control de vibración cada mes (nivel permitido hasta 4,5 mm/s RMS)
- Control termográfico semanal (temperatura crítica 85°C)
- Cambio de aceite cada 2.000 horas (volumen 0,8-1,2 l por conjunto de rodamientos)
Coste de mantenimiento preventivo: 3.200 €/año por conjunto de rodamientos
Mantenimiento predictivo
Implementación de sistemas de monitoreo de condición de acuerdo con ISO 13374-1:2003:
- Monitoreo de vibraciones con sensores IEPE (rango 0,5-10.000 Hz)
- Análisis del espectro en las frecuencias de rotación 1x, 2x, 3x.
- Monitoreo de la temperatura de las unidades de rodamientos en tiempo real
- Análisis de tendencias de desgaste mediante tecnología de detección de envolvente.
Eficiencia económica del mantenimiento predictivo:
- Reducción del 45 % en el tiempo de inactividad no planificado
- Incremento entre periodos de reparación en un 25%
- Reducción del 20% en costes de repuestos
- ROI del sistema de monitorización: 2,8 en 18 meses
Etapa del caso
Situación: JSC "Ukrtatnafta", Kremenchuk - fallo del rodamiento SKF 6019-Z en la bomba de recirculación de la unidad de destilación atmosférica con una capacidad de 180 m³/h.
el problema
El 15 de marzo de 2023, el sistema de monitoreo de vibraciones registró un aumento anormal de la vibración de 2,1 a 7,8 mm/s RMS en 4 horas de funcionamiento. La temperatura de la unidad de rodamiento aumentó de 78°C a 94°C. El análisis espectral mostró picos en frecuencias de 145 Hz y 290 Hz, correspondientes a defectos en el aro interior del rodamiento.
la solucion
Se aplica el protocolo de reposición de emergencia:
- Detener la unidad durante 30 minutos con una disminución gradual de las revoluciones.
- Desmontaje del rodamiento dañado mediante extractor hidráulico (presión 200 bar)
- Control de la geometría del eje (tolerancia ±0,02 mm) según GOST 25142-82
- Instalación del nuevo SKF 6019-Z precalentado a 80°C
- Recarga de lubricante Shell Gadus S2 V220AD 2 (cantidad 1,1 l)
- Equilibrado del rotor (rebabas residuales < 0,1 mm)
El resultado
- Tiempo de reparación: 6 horas
- Coste de repuestos: 485 €
- Pérdidas inactivas: 132.000 €
- Vibración posterior a la reparación: 1,8 mm/s RMS
- Vida estimada: 14.000 horas
Gestión de repuestos.
Estrategia de inventario de almacén
La estrategia óptima de gestión de inventarios se basa en el análisis ABC y la metodología RCM (Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad):
| Categoría de equipo | Margen de seguro (uds.) | Tiempo de entrega (días) | Criticidad |
|---|---|---|---|
| Bombas principales | 2-3 | 5-7 | A |
| Mecanismos auxiliares | 1-2 | 10-14 | B |
| Equipo de respaldo | 1 | 21-30 | C |
Criterios de selección de proveedores
El proveedor de rodamientos SKF 6019-Z se selecciona según los siguientes parámetros:
- Certificación ISO 9001:2015 y UkrSEPRO
- Disponibilidad de documentación técnica en ucraniano.
- El período de garantía es de al menos 24 meses.
- El plazo de entrega no supera los 7 días laborables.
- Posibilidad de entrega urgente en 48 horas
- Soporte técnico 24/7
La demanda anual de las refinerías de petróleo de Ucrania de rodamientos del tipo 6019-Z es de unas 480 unidades por un valor de 234.000 euros.
Conclusiones
Los rodamientos SKF 6019-Z son componentes críticos de los equipos de procesamiento de petróleo y gas que funcionan en condiciones de altas cargas y temperaturas. El funcionamiento eficaz de estos componentes requiere un enfoque integral que incluya una instalación de calidad, un mantenimiento regular y un seguimiento del estado técnico.
La implementación del mantenimiento predictivo le permite reducir los costos operativos entre un 30% y un 40% y aumentar la eficiencia general del equipo (OEE) entre un 87% y un 92%. La gestión estratégica de repuestos minimiza el riesgo de paradas no planificadas.
Para garantizar un suministro confiable de rodamientos SKF 6019-Z y componentes relacionados de calidad, le recomendamos consultar el catálogo de UNITEC-D GmbH: UNITEC-D E-Catalog
Literatura
- DSTU GOST 520:2015 "Rodamientos. Condiciones técnicas generales"
- ISO 15:2011 "Rodamientos - Rodamientos radiales - Dimensiones límite"
- API 610 11.ª edición "Bombas centrífugas para las industrias del petróleo, petroquímica y gas natural"
- DSTU ISO 14224:2018 "Industria del petróleo, gas y petroquímica"
- EN 12756-2:2018 "Retenes tipo labio de eje giratorio"
- ISO 13374-1:2003 "Monitoreo del estado y diagnóstico de máquinas"
- GOST 25142-82 "Rugosidad de la superficie. Términos y definiciones"
