Case History: Analisi rotordinamica

predittiva e bilanciamento su treni di

compressione gas

Salvatore Duca Pisa, 24 Febbraio 2017

Project Team Leader

Salvatore Duca Pisa, 24 Febbraio 2017

Project Team Leader

MAINTENANCE IS OUR CORE BUSINESS

HSEQ ARE OUR CORE VALUES

MAINTENANCE IS OUR CORE BUSINESS

HSEQ ARE OUR CORE VALUES

28 February 2017 | 5

Dietsmann’s business is maintaining energy

Dietsmann is the leading independent specialist in Operation &

Maintenance services for continuous-production plant in the oil & gas,

power and mining industries with over 40 years of accumulated know-

how of plant and equipment.

Major international energy companies entrust Dietsmann with the O&M

of their production facilities.

DIETSMANN’S MISSION

28 February 2017 | 6

Our core business is planning and managing:

The Operation & Maintenance

The Maintenance, Engineering and Inspection (MEI)

Pre-commissioning, commissioning & de-commissioning

Technical Support

Training and transfer of know-how

The Company employs a total workforce of 5,500 people who

represent 57 nationalities

DIETSMANN’S CORE BUSINESS

February 28, 2017 | 7

Major Oil Companies

CLIENTS

Locations

West Africa

North Central Africa

East Africa

Central Asia

South America

February 28, 2017 | 8

Full or partial Operation & Maintenance

Oil & Gas utilities and power plant operation, Maintenance Engineering

& Inspection, Spare Parts Management

Specific Services

Training & Technology transfer, Start-Up & Commissioning,

Discipline Maintenance contracts, Technical Assistance

SERVICES

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MAINTAINING THE WORLD’S ENERGY

RUSSIA Reftinskaya

RUSSIA Sredneuralskaya

KAZAKHSTAN Aksai

KAZAKHSTAN Atyrau

RUSSIA Nevinnomysskaya

IRAQ BasrahLIBYA Tripoli

SOUTH SUDAN Juba

MOZAMBIQUE Maputo

REPUBLIC OF THE CONGO Pointe-Noire

ANGOLA Luanda

GABON Port-Gentil

NIGERIA Port Harcourt

NIGERIA Abuja

RUSSIA Moscow

RUSSIA Konakovskaya

SWITZERLAND Geneve

ITALY Rome

MONACO(Support & Coordination Office)FRANCE Salies-du-Salat

FRANCE Toulouse

THE NETHERLANDS Breda(Corporate Seat)

BOLIVIA Santa Cruz

IVORY COAST Abidjan

RUSSIA Yamal

GHANA Accra

UAE Dubai

PERU Lima

CYPRUS, Nicosia

Field Overview

32.5%

32.5%

20%

15%

One of the world’s largest oil & gas

condensate fields;

Discovered in 1979;

Gross reserves – over 2.4 billion barrels of

condensate and 16 tcf of gas.

Reservoir Fluid and Recovery 3500m

4450m

4950m Gas Oil Contact

5150m Oil Water Contact

Cross

Section

Vertical Wells – pre-Phase 2Horizontal Wells – Phase 2

Apply new technology

Optimise Field Development

Carboniferous Oil

Carboniferous

Gas Condensate

Pre-Visean

Gas re-injection to increase

ultimate recoveryPermian

Gas Condensate

KPC

Unit 2

Unit 3

Unstabilised Oil

Sour Gas to Re-injection

Unstabilised Oil

Sour GasOrenburg

Stabilised Oil

CPC

Mini

RefineryUnstabilised Oil

Injection

Wells

Production

from Wells

Fuel Gas

2.1MSm3/d

2009 Actual 139.5 MBOE

CPC 68

Orenburg 15

Mini Refinery 4

Total 87

Orenburg 49

Re-Injection 39

Community/Fuel 4

Condensate

(MBOE):

Gas (MBOE):

Power (MW): Generation 915

Export 400

Total 92

Karachaganak Facilities Overview

Sour Gas

Production

from Wells

Orenburg

Production

from Wells

195,000

boepd

24MSm3/d

12,000 boepd

65,000 boepd

21 MSm3/d

50 MW

Power

Community

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Karachaganak Processing Complex (KPC)

Export Pipeline KPC – Atyrau: 635 chilometri.

February 28, 2017 | 15

I treni di compressione non sono perfettamente allineati in quanto le

tubazioni di processo spingono sui compressori e tirano sui bulloni di

fondazione; questo per mancanza dei giunti di espansione e per un non

corretto allineamento durante la fase della construction.

Per questo motivo, nelle precedenti revisioni generali si erano verificati

puntualmente dei valori di vibrazione tali che avevano mandato in trip il

compressore non appena avviato.

Forti dell’esperienza della precedente societa’ di manutenzione, abbiamo

ritenuto necessario in via precauzionale chiamare in anticipo dei

professionisti di analisi delle vibrazioni e del Trim Balance, che hanno

effettuato una prima analisi a monte dell’intervento e successivamente

hanno ridotto le vibrazioni che erano oltre la soglia di allarme.

Aspetti generali

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28 February 2017 | 17

28 February 2017 | 18

28 February 2017 | 19

Compressore

XE-100A

XE-100B

Motore

elettrico

XE-101A

XE-101B

XE-102A

XE-102B

XE-103A

XE-103B

Moltiplicatore

SONDE DI VIBRAZIONE INSTALLATE NEL TRENO

UNITA' SONDA ALLARME BLOCCO

XE-100A

XE-100B

XE-101A

XE-101B

MOLTIPLICATORE

ALBERO LENTO

MOLTIPLICATORE

ALBERO VELOCE

93 µm 138 µm

43 µm 63 µm

UNITA' SONDA ALLARME BLOCCO

XE-102A

XE-102B

XE-103A

XE-103B

COMPRESSORE

CENTRIFUGO 35 µm 46 µm

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IL BILANCIAMENTO

Perchè il Bilanciamento?

Il fenomeno di sbilanciamento può essere

causato da una non perfetta distribuzione delle

masse rotanti o da un’usura irregolare dei

componenti (cuscini, tenute, rotismi ecc.)

oppure, come nel nostro caso da un eccessivo

stress delle tubazioni di processo che portano

ad un non perfetto allineamento del

compressore.

Il bilanciamento consente di correggere questo

fenomeno tramite l’istallazione di un massa

aggiuntiva sulla flangia di accoppiamento

evitando così interventi di manutenzione più

invasivi.

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Dopo un’attività di manutenzione generale, sono stati rilevati valori di vibrazione nel compressore vicino all’allarme.

In seguito all’analisi dei dati acquisiti, si è passati ad effettuare un bilanciamento per ridurre il livello di vibrazione e poter

operare l’unità senza limitazioni future ed evitare successive fermate durante la normale produzione.

RILIEVO DI VIBRAZIONE COMPRESSORE

Allarme alte vibrazioni

Allarme alte vibrazioni

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L’analisi spettrale mostra come componente pricipale quella relativa alla velocità di rotazione, indice di uno sbilanciamento

del rotore. E’ stato quindi deciso di effettuare un bilanciamento in impianto in modo da ridurre l’ampiezza di tale vibrazione

così da abbassare il livello totale di vibrazione.

ANALISI DATI ACQUISITI

Frequenza generata dalla

rotazione dell’albero

SPETTRO IN FREQUENZA

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ESECUZIONE DEL BILANCIAMENTO

STEP 1:

- Individuazione dello sbilanciamento

iniziale

STEP 2:

- Installazione massa prova sulla flangia

di accoppiamento al fine di valutare

l’influenza sui livelli di vibrazione

STEP 3:

- Rimozione massa prova. Calcolo ed

installazione massa di bilanciamento

STEP 4:

- Successiva affinazione della massa di

bilanciamento

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RISULTATI OTTENUTI CON IL TRIM BALANCE

0

5

10

15

20

25

30

35

Run 0 Run 1 Run 2

102A Probe vibration level 102B Probe vibration levelSonda XE 102A Sonda XE 102B

Il grafico ci mostra come l’attività di bilanciamento ha permesso una riduzione del 60% del livello di vibrazione iniziale nel

compressore centrifugo e del 45% nel moltiplicatore dell’unità 1.

0

5

10

15

20

25

30

35

Run 0 Run 1 Run 2

101A Probe vibration level 101B Probe vibration levelSonda XE 101A Sonda XE 101B

COMPRESSORE CENTRIFUGO MOLTIPLICATORE

µm µm

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Salvatore Duca Pisa, 24 Febbraio 2017Project Team Leader Dietsmann

Grazie per l’attenzione