Exámenes de banco de un tablero de control de un pozo dañado por fuego y de dos interruptores (2018 y 2019)

Algunas preguntas se responden en un banco de trabajo y no en una escena. Estos dos exámenes, de 2018 y 2019, muestran cómo funciona. Los datos del cliente son confidenciales.

Un tablero de control que se quemó al día siguiente del arranque

En 2018 un proveedor de tableros de control para campos petroleros nos preguntó por qué uno de sus tableros se incendió en un pozo en Dakota del Norte. El tablero se instaló y se puso en marcha una noche con lecturas normales, y a la mañana siguiente el personal de campo lo encontró sin funcionar, con la puerta abierta y daño por fuego en el interior que ya se había apagado. Era el primer tablero que un nuevo taller fabricaba para este proveedor. Más de cien tableros anteriores, fabricados con los mismos planos por otro taller, habían funcionado sin problemas.

Nos llamaron después de terminado el trabajo en el sitio, y no tuvimos acceso a fotografías del lugar. Examinamos el tablero en un almacén después de que se envió a Texas. El daño por fuego estaba confinado al interior, en tres zonas. Dos eran rupturas de celdas en el segundo y el tercer capacitor de la parte superior del banco de capacitores, sin propagación a las piezas cercanas, y el puente de diodos probó normal. La tercera zona mostraba una exposición al fuego más prolongada, con un daño que disminuía al alejarse de la base del supresor de sobretensiones de corriente alterna. Su interruptor de 30 A estaba disparado. La terminal de tierra del supresor estaba muy oxidada y se había deformado, mientras que sus tres varistores de óxido metálico probaron normales, sin abultamientos. El único arco eléctrico en el tablero estaba entre dos conductores de 480 V donde el fuego había quemado su aislamiento, lo que explicaba dos fusibles fundidos en el desconectador fuera del tablero.

Un supresor de sobretensiones está hecho para pasar a tierra corrientes de sobretensión breves, no para conducir una corriente de falla durante un tiempo prolongado. El daño en su terminal de tierra mostraba que había conducido corriente antes de sobrecalentarse, a un nivel demasiado bajo para disparar su interruptor de 30 A, muy probablemente porque la trayectoria de tierra de equipos hasta el transformador tenía una resistencia mayor a la normal. Las rupturas de celdas en dos puntos separados, lejos del fuego, también concordaban con un sobrevoltaje, y se reportó que un transformador en otro gabinete del sitio también se había dañado. Los registros meteorológicos no mostraban rayos en ese momento, y no encontramos retiros del mercado para el supresor. Nuestra opinión fue que la causa probable era un sobrevoltaje en la alimentación de corriente alterna. Qué causó ese sobrevoltaje solo podía responderse con un estudio del sistema eléctrico del sitio.

Dos interruptores en el banco de pruebas

En 2019 un distribuidor eléctrico nos envió dos interruptores termomagnéticos de caja moldeada de 100 A para pruebas de tiempo de disparo. El primero condujo 80 A sin ninguna señal de problema y, a 100 A, disparó en 82 segundos, un resultado normal. El segundo disparó en 33 segundos con apenas 80 A, y antes de hacerlo produjo sonidos audibles de arqueo, despidió humo desde el interior de la caja y se calentó en exceso. Por seguridad no lo probamos a 100 A. Marcamos una de sus terminales con cinta de evidencia de manipulación para dar seguimiento a su estado, y mantuvimos ambos interruptores disponibles para devolverlos al cliente.

Por qué importa el banco de trabajo

Una pieza en el banco puede medirse, abrirse y fotografiarse paso a paso, en una secuencia que cualquiera puede seguir después. Registramos el estado de cada objeto antes de que algo en él cambie. Nuestro laboratorio de ingeniería respalda este tipo de trabajo, incluidas las imágenes de rayos X no destructivas cuando conviene ver el interior de una pieza antes de abrirla.