Análisis de falla por fatiga en el eje conducido de la bomba Hillman 250b MTB para el transporte de crudo

Abstract

El objetivo del presente estudio, está centrado en localizar las causas que originaron la falla por fatiga en el eje conductor de la bomba Hillman 250B MTB doble tornillo para el despacho de crudo. El eje tuvo fractura en el cuñero cerca de la zona de cambio de sección debido a malos procedimientos ingenieriles sin tener en cuenta los cálculos de diseño. Por esta razón, se realizó un análisis de causa raíz con el cual se demostró que el cuñero estaba mal diseñado, y de esta manera poder establecer las variables que influyeron en la falla. Luego de obtener esta información, se procedió a realizar el análisis del diseño óptimo del cuñero, igualmente el rediseño del concentrador de esfuerzo para evitar futuras fallas, mediante un análisis de fatiga, fuerzas pares y diagramas de esfuerzos cortante para materiales dúctiles del cual estaba fabricado, con lo que se determinó la vida del eje. Además, se efectuó el modelamiento por medio de elementos finitos para determinar el estado de los esfuerzos. Asimismo con los resultados obtenidos poder presentar los planes de acción para evitar futuras fallas tempranas en los sistemas de bombeo principales para el despacho de crudo en las empresas del sector petrolero.

The aim of this study is focused on locating the causes of fatigue failure on the drive shaft of the pump twin screw MTB 250B Hillman for the release of oil. The shaft had broken keyway area near the section change due to poor engineering procedures regardless design calculations. For this reason, a root cause analysis with which it was shown that the keyway was poorly designed, and thus to establish the variables that influenced the failure was performed. After obtaining this information, we proceeded to the analysis of the optimal design of the keyway, also redesigning the hub effort to avoid future failures, through an analysis of fatigue, even forces and diagrams of shear stresses for ductile materials which was made, which shaft life was determined. Furthermore, modeling was performed using finite elements to determine the state of stress. Likewise with the results obtained to present action plans to prevent future early failures main pumping systems for the release of oil in the oil sector companies.