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1 Initials
BombasBombasBombasBombas
ElectroElectroElectroElectro----SumergiblesSumergiblesSumergiblesSumergibles
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2 Initials
BombasBombasBombasBombas
ElectroElectroElectroElectro----SumergiblesSumergiblesSumergiblesSumergibles
Explicar los principales usos de las Bombas Electro-
Sumergibles.
Definir los principios mas importantes de los Sistemas de
Bombeo Electro-Sumergibles.
Listar los componentes principales de los Sistemas de
Bombeo Electro-Sumergibles.
Explicar algunas aplicaciones tpicas.
Explicar la localizacin los Sistemas de Bombeo Electro-
Sumergibles en relacin a los niveles de produccin.
AplicacionesAplicacionesAplicacionesAplicaciones
TpicasTpicasTpicasTpicas ----
ObjetivosObjetivosObjetivosObjetivos
Al Al Al Al completar esta seccincompletar esta seccincompletar
esta seccincompletar esta seccin, , , , usted ser capazusted ser
capazusted ser capazusted ser capaz de:de:de:de:
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Explicar las ventajas de este sistema para
producciones mayores de 1,000 bbl/dia.
Porque se usa un Sistema de Produccin REDA.
Definir un Sistema Tpico de Produccin REDA.
Caractersticas y Beneficios de los componentes y
partes.
Aplicaciones Tpicas.
AplicacionesAplicacionesAplicacionesAplicaciones
TpicasTpicasTpicasTpicas ---- RevisinRevisinRevisinRevisin
BombasBombasBombasBombas
ElectroElectroElectroElectro----SumergiblesSumergiblesSumergiblesSumergibles
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SistemaSistemaSistemaSistema REDAREDAREDAREDA
La principal funcin de un Sistema de Bombeo Electro-
Sumergible es para levantar fluidos de los yacimiento a la
superficie.
La bomba electro-sumergible fue introducida como un medio de
levantamiento artificial por REDA al final los aos1920.
Hay una variedad de tamaos, capacidades, potencias y rangos
de voltaje disponibles que se ajustan a las condiciones de
operacin especficas de cada aplicacin.
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SistemaSistemaSistemaSistema BES BES BES BES
TpicoTpicoTpicoTpico
El sistema de bombeoelectro-sumergibleconsiste de un motor
elctrico acoplado a una bomba y un protector con otroscomponentes
claves como se describe en esta seccin; los cuales se instalan en
el pozo con la tuberia de produccn.
Cable de Cable de Cable de Cable de
potenciapotenciapotenciapotencia
BombaBombaBombaBomba
EntradaEntradaEntradaEntrada de la de la de la de la
BombaBombaBombaBomba
ProtectorProtectorProtectorProtector
MotorMotorMotorMotor
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La energa elctrica esconducida al motor a travs de un cable
elctrico sujetado a la tubera de produccin.
Conexin Conexin Conexin Conexin deldeldeldel
Cable de Cable de Cable de Cable de
PotenciaPotenciaPotenciaPotencia
Cable de Cable de Cable de Cable de
Potencia Potencia Potencia Potencia
CableCableCableCable
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El motor es trfasico con jaula de ardilla, de dos polos y tipo
inductivo.
Motor Motor Motor Motor
ElctricoElctricoElctricoElctricoSumergibleSumergibleSumergibleSumergible
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Los motores operan a 3,500 rpm cuando la corriente es de 60
Hertz o 2,900 rpm cuando la corriente es de 50 Hertz.
CurvaCurvaCurvaCurva de de de de
ComportamientoComportamientoComportamientoComportamientode la de la
de la de la BombaBombaBombaBomba
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9 Initials
Los motores estndisponibles en unavariedad de diferentes tamaos,
y varios rangos de voltaje y potencia
SeleccinSeleccinSeleccinSeleccin del Motordel Motordel Motordel
Motor
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10 Initials
TablaTablaTablaTabla de de de de mximo tamao mximo tamao mximo
tamao mximo tamao de motor de motor de motor de motor por tamao por
tamao por tamao por tamao de de de de
revestidorrevestidorrevestidorrevestidor
SeleccinSeleccinSeleccinSeleccin del Motordel Motordel Motordel
Motor
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ProtectorProtectorProtectorProtector
El protector es el componente de equipo quetpicamente se
instalaarriba del motor.
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12 Initials
FuncionesFuncionesFuncionesFunciones del Protectordel
Protectordel Protectordel ProtectorLas Las Las Las
funcionesfuncionesfuncionesfunciones
primariasprimariasprimariasprimarias del protector son:del
protector son:del protector son:del protector son:
Acoplar el motor a la bomba, transmitir el torque a traves del
eje
Proveer capacidad de almacenamiento para la expansin y
contraccin del aceite del motor debido a los cambios de
temperatura
Proveer el cojinete de empuje para absorber el empujegenerado
por la bomba
Actuar como una cmara de sello para prevenir la entrada de
fluidos al motor
Equalizar las presiones entre el motor y el pozo
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13 Initials
En algunas aplicaciones, puede haber gas libre presente junto
con el petrleo y el agua producidos por el pozo.
Si hay gas libre presente, podra ser necesario instalarun
separador de gas a la succin de la bomba para ayudar a reducir la
cantidad de gas libre en los fluidos que entran en la bomba.
Separador Separador Separador Separador de Gasde Gasde Gasde
Gas
-
Bsicamente se usan dos mtodospara separar el gas libre:
esttico ydinmico
SeparadorSeparadorSeparadorSeparador de Gasde Gasde Gasde
Gas
EstticoEstticoEstticoEsttico DinmicoDinmicoDinmicoDinmico
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15 Initials
EjeEjeEjeEje
AcoplesAcoplesAcoplesAcoples
Estas secciones estnconectadas por acoples queconectan cada
seccin de ejes contiguos.
Configuracin Configuracin Configuracin Configuracin de de de de
FondoFondoFondoFondo
AcopleAcopleAcopleAcople
AcopleAcopleAcopleAcople
AcopleAcopleAcopleAcople
AcopleAcopleAcopleAcople
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Separadores Separadores Separadores Separadores de Gasde Gasde
Gasde Gas
Tipo esttico Los fluidos entran por una multitud de pasajes que
cambian la direccin del flujo, creando una
caida de presin, separando el gas libre para que escape hacia el
espacio anular.
Tipo Dinmico Los fluidos entran por la base del separador a un
cmaro donde son centrifugados con un
inductor que termina en aspas rectas. Los fluidos maspesados se
desplazan hacia la parte externa y el gas se
queda en el centro. Por medio de un desviador el gas pasa al
espacio anular.
Un Un Un Un separadorseparadorseparadorseparador de gas de gas
de gas de gas eseseses tambintambintambintambin unaunaunauna
entradaentradaentradaentrada de de de de bombabombabombabomba, , ,
, peroperoperopero con con con con
caractersticascaractersticascaractersticascaractersticas
especiales queespeciales queespeciales queespeciales que
permitenpermitenpermitenpermiten reducirreducirreducirreducir la la
la la cantidadcantidadcantidadcantidad de gas de gas de gas de gas
quequequeque entraentraentraentra a la a la a la a la
bombabombabombabomba
Este separador de gas se llama esttico porqueno tiene partes
movibles que ejerzan trabajo
sobre el fluido.
EstticoEstticoEstticoEstticoDinmicoDinmicoDinmicoDinmico
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17 Initials
Los primeros diseos de separadores de gas estaban basadosen que
la separacin de gas se incrementaba forzando el flujo
en reverso en el pozo.
A esto se debe el nombre de este tipo de separadores de FLUJO
REVERSO.
Los separadores Dinmicos de gas realmente imparten enrgaal
fluido para separar el gas del lquido. El diseo original del
separador de gas se llam KGS (iniciales de Kinetic Gas Separator
o Kobylinski Gas Separator).
Este diseo usa un inductor para incrementar la presin del fluido
y centrifugarlo para separar el gas del lquido.
Este diseo tambin podra ser llamado separador de gas
centrfugo.
Separadores Separadores Separadores Separadores de Gasde Gasde
Gasde Gas
StaticStaticStaticStatic
DynamicDynamicDynamicDynamic
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El separador de gas rotativo trabaja en
forma similar a una centrifugadora.
Las paletas de la centrifugadora giran a
3500 rpm haciendo que los fluidos mas
pesados sean forzados hacia afuera, a
travs del desviador y hacia arriba para
entrar en la bomba; mientras que los mas
livianos (gas) permanecen en el centro y
son descargados al pozo por medio del
desviador.
Separadores Separadores Separadores Separadores de Gasde Gasde
Gasde Gas
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CableCableCableCable
El cable elctrico ha sido mejorado a travs de los aos para ser
usado en
aplicaciones especficas de pozospetroleros.
El tamao del cable se basa en el amperaje y la cade de
voltaje.
La temperatura de fondo es crtica para la seleccin del
cable.
El cable de potencia es usado para transmitir al motor la energa
elctrica desde la superficie.
El cable de potencia consiste de tres conductoresde cobre que se
extienden desde el tope del cable
plano del motorhasta el cabezal del pozo.
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ConductorConductorConductorConductor
propiedadespropiedadespropiedadespropiedades
electricaselectricaselectricaselectricas....
Material de Material de Material de Material de
AislamientoAislamientoAislamientoAislamiento ----
protejeprotejeprotejeproteje y y y y cubre los conductorescubre los
conductorescubre los conductorescubre los conductores....
ChaquetaChaquetaChaquetaChaqueta de Barrerade Barrerade
Barrerade Barrera ---- protejeprotejeprotejeproteje y y y y
cubrecubrecubrecubre el el el el
aislamientoaislamientoaislamientoaislamiento....
Material de la Material de la Material de la Material de la
ChaquetaChaquetaChaquetaChaqueta
elastmeroelastmeroelastmeroelastmero diseadodiseadodiseadodiseado
considerandoconsiderandoconsiderandoconsiderando
temperaturatemperaturatemperaturatemperatura, , , , qumicos
qumicos qumicos qumicos y gas.y gas.y gas.y gas.
ArmaduraArmaduraArmaduraArmadura ExternaExternaExternaExterna la
la la la proteccinproteccinproteccinproteccin
externaexternaexternaexterna quequequeque
sostienesostienesostienesostiene todotodotodotodo
juntojuntojuntojunto....
Los Los Los Los principalesprincipalesprincipalesprincipales
componentescomponentescomponentescomponentesdel cable de del cable
de del cable de del cable de potencia incluyenpotencia
incluyenpotencia incluyenpotencia incluyen::::
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21 Initials
EquipoEquipoEquipoEquipo de de de de
SuperficieSuperficieSuperficieSuperficieAquAquAquAqu se se se se
muestranmuestranmuestranmuestran loslosloslos
equiposequiposequiposequipos de de de de superficie requeridos para
superficie requeridos para superficie requeridos para superficie
requeridos para la la la la
mayora mayora mayora mayora de de de de los sistemas los
sistemas los sistemas los sistemas de de de de bombeo bombeo bombeo
bombeo
electroelectroelectroelectro----sumergiblessumergiblessumergiblessumergibles....
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CabezalCabezalCabezalCabezal
El cabezal del pozo es el equipoque se instala en la
superficieen el pozo.
El propsito de colocar el cabezal es suspender la sartade tubera
dentro del pozo y monitorear y controlar altaspresiones que
frecuentementese presentan en el pozo.
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EquipoEquipoEquipoEquipo de de de de
SuperficieSuperficieSuperficieSuperficie
Un Un Un Un transformadortransformadortransformadortransformador
eseseses usadousadousadousado paraparaparapara
convertirconvertirconvertirconvertirel el el el
voltajevoltajevoltajevoltaje de la red de de la red de de la red de
de la red de distribucindistribucindistribucindistribucin al al al
al
requeridorequeridorequeridorequerido porporporpor loslosloslos
equiposequiposequiposequipos de de de de
superficiesuperficiesuperficiesuperficie....
El El El El transformadortransformadortransformadortransformador
envaenvaenvaenva el el el el voltajevoltajevoltajevoltaje
correctocorrectocorrectocorrectoal al al al
tablerotablerotablerotablero de de de de
arranquearranquearranquearranque paraparaparapara quequequeque el
motor el motor el motor el motor opereopereopereopere
apropiadamenteapropiadamenteapropiadamenteapropiadamente....
EstoEstoEstoEsto estaestaestaesta basadobasadobasadobasado en la
en la en la en la potenciapotenciapotenciapotencia
requeridarequeridarequeridarequerida
en KVA.en KVA.en KVA.en KVA.
Los Los Los Los
transformadorestransformadorestransformadorestransformadores
puedenpuedenpuedenpueden ser de ser de ser de ser de
unaunaunauna
solasolasolasola fasefasefasefase o de o de o de o de tres
fasestres fasestres fasestres fases. . . .
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24 Initials
Normalmente cuando se usan transformadores de una sola fase para
corriente de tres fases, se conectan tres transformadores juntos
(uno por fase) y pueden configurarse de varias maneras.
TransformadorTransformadorTransformadorTransformador
Un transformador de una solafase tiene un aspecto similar al de
la figura de arriba.
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Cable de SuperficieEl cable de superficie conecta la caja de
union con el tablero de control.
El cable de superficie es el cable que conecta el tablero de
control con el lado secundario del transformador.
Hay una longitud mxima de cable estipuladapara cada seccin del
cable de superficie.
CAJA DE UNIONCAJA DE UNIONCAJA DE UNIONCAJA DE UNION
CABLE DE CABLE DE CABLE DE CABLE DE
SUPERFICIESUPERFICIESUPERFICIESUPERFICIE
TABLERO DE CONTROLTABLERO DE CONTROLTABLERO DE CONTROLTABLERO DE
CONTROL
TRANSFORMADORTRANSFORMADORTRANSFORMADORTRANSFORMADOR
CABLE DE CABLE DE CABLE DE CABLE DE
SUPERFICIESUPERFICIESUPERFICIESUPERFICIE
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Caja de Unin
UnaUnaUnaUna cajacajacajacaja de de de de uninuninuninunin o de
o de o de o de venteoventeoventeoventeo::::
Provee una conexin para el cable de superficie desde el tablero
de control al cable de potencia en el pozo.
Permite ventear cualquier cantidad de gas haya migrado a travs
del cable de potencia.
Provee fcil acceso para puntos de medicinpara chequeo de los
parmetros elctricos del equipo de fondo.
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Tablero de Control
El tablero de control es un dispositivo quepuede ser usado como
un arrancador suave (sof-start) para el motor con proteccin porbaja
y alta carga.
El tablero de control tambin provee la capacidad de monitorear
el sistema de produccin REDA por medio de un instrumentode
medicin.
Los dos tipos de tableros que se ofertanson de rels
electro-mecnicos y circuitos de estado slido.
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Controlador de Variacin de Velocidad
El controlador de variacin de velocidad permite la
flexibilidadcontrolar el flujo en el fondo del pozo.
Provee una relacin constanteentre el voltaje y la frecuenciapara
mantener condicionesapropiadas de operacin.
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EquiposEquiposEquiposEquipos////AccesoriosAccesoriosAccesoriosAccesoriosde
de de de Fondo AdicionalesFondo AdicionalesFondo AdicionalesFondo
Adicionales
El El El El equipoequipoequipoequipo
adicionaladicionaladicionaladicional
tpicamentetpicamentetpicamentetpicamente usadousadousadousado en en
en en loslosloslos sistemassistemassistemassistemas de de de de
ProduccinProduccinProduccinProduccin de de de de
FondoFondoFondoFondo REDA REDA REDA REDA puedenpuedenpuedenpueden
incluirincluirincluirincluir lo lo lo lo
siguientesiguientesiguientesiguiente::::
Sensores Sensores Sensores Sensores de de de de
PresinPresinPresinPresin y y y y
TemperaturaTemperaturaTemperaturaTemperatura
(DME)(DME)(DME)(DME)
VlvulasVlvulasVlvulasVlvulas
AntiretornoAntiretornoAntiretornoAntiretorno y de y de y de y de
PurgaPurgaPurgaPurga
Vlvulas Vlvulas Vlvulas Vlvulas de de de de
DrenajeDrenajeDrenajeDrenaje
Empacadores Empacadores Empacadores Empacadores de de de de
FondoFondoFondoFondo
PenetradoresPenetradoresPenetradoresPenetradores
ElctricosElctricosElctricosElctricos
ProtectoresProtectoresProtectoresProtectores de Cable/de
Cable/de Cable/de Cable/FlejesFlejesFlejesFlejes
MetlicosMetlicosMetlicosMetlicos
LineasLineasLineasLineas deedeedeedee
InyeccinInyeccinInyeccinInyeccin
YYYY----ToolsToolsToolsTools
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30 Initials
AplicacionesAplicacionesAplicacionesAplicaciones
El bombeo electro-sumergible es normalmente usado para altas
tasas de produccin ( > 1,000 BPD).
En las aplicaciones estndard la bomba se instala por encimade
las perforaciones, de tal manera que haya suficienteenfriamiento
del motor por medio de los fluidos que pasanpor el motor.
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31 Initials
ApplicacionesApplicacionesApplicacionesApplicaciones
MLE CableMLE CableMLE CableMLE Cable
BombaBombaBombaBomba
IntakeIntakeIntakeIntake
ProtectorProtectorProtectorProtector
MotorMotorMotorMotor
NivelNivelNivelNivel de de de de
ProduccinProduccinProduccinProduccin
-
32 Initials
PorquePorquePorquePorque laslaslaslas BES son BES son BES son
BES son usadasusadasusadasusadas paraparaparapara
levantarlevantarlevantarlevantar grandesgrandesgrandesgrandes
volmenesvolmenesvolmenesvolmenes????
Se puede enviar mas potencia a la bomba en un tamao de
revestidor dado que con cualquier otro sistema de levantamiento
artificial.
Las bombas centrfugas son capaces de producir mas altastasas de
flujo comparadas con las bombas de desplazamiento positivo en
aplicaciones de pozospetroleros.
Se deberan considerar otros mtodos de levantamiento artificial
para tasas mas bajas ya que normalmente son mas econmicos.
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33 Initials
ProfundidadProfundidadProfundidadProfundidad de de de de
instalacininstalacininstalacininstalacin, , , ,
temperaturastemperaturastemperaturastemperaturas, y , y , y , y
comocomocomocomo opera el opera el opera el opera el
sistemasistemasistemasistema con con con con
tasastasastasastasas de de de de flujoflujoflujoflujo
Es importante considerar la profundidad de instalacin
de la bomba, la temperatura, y como el sistema operar
para varias tasas de flujo y otras condiciones.
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34 Initials
VentajasVentajasVentajasVentajas
La principal ventaja de las bombas electro-sumergibles es su
flexibilidad.
Por ejemplo:
Pueden ser usadas a baja presin de fondo
Pueden operar en forma confiable en pozos desviados.
Pueden ser usadas efectivamente en aplicaciones
costa-afuera.
Operan sometidas a condiciones extremas tales como altas
temperaturas de fondo usando materiales especiales.
Pueden ser utilizadas en medios corrosivos y con produccinde
escala usando materiales especiales.
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35 Initials
DesventajasDesventajasDesventajasDesventajas
La principal desventaja de las bombas elctro-sumergiblesestn
relacionadas con condiciones de temperatura. Por ejemplo:
Temperatura lmite del cable debe ser conocida y revisada.
La potencia disponible debe suplir los HP requeridos.
Uso de tableros de control a velocidad constante limita
laflexibilidad de variar tasas de flujo para ajustar la
produccin.
Alto contenido de gas libre puede limitar la capacidad del
sistema.
Alto contenido de slidos puede causar rpido desgaste de
loscomponentes y producir fallas prematuras.
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36 Initials
DatosDatosDatosDatos de la de la de la de la
bombabombabombabomba
Debido a los factores involucrados en las variables tasas de
produccin, es necesario revisar todos los datos del yacimiento para
seleccionar las bomba lo mas preciso posible para cada
aplicacin.
Especialmente en las etapas iniciales, la informacin del influjo
es vital para cualquier tamao de bomba electro-sumergible que se
considere.
La potencia disponible debe suplir los HP requeridos.
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37 Initials
La La La La instalacininstalacininstalacininstalacin y y y y
operacinoperacinoperacinoperacin exitosaexitosaexitosaexitosa de un
de un de un de un
SistemaSistemaSistemaSistema de de de de
ProduccinProduccinProduccinProduccin REDA no REDA no REDA no REDA
no puede puede puede puede
realizarse sino realizarse sino realizarse sino realizarse sino
con con con con los recursos los recursos los recursos los
recursos
apropiadosapropiadosapropiadosapropiados
El El El El EquipoEquipoEquipoEquipo de de de de
TrabajoTrabajoTrabajoTrabajo!!!!
-
38 Initials
EquipoEquipoEquipoEquipo de de de de
TrabajoTrabajoTrabajoTrabajo de de de de loslosloslos
SistemasSistemasSistemasSistemas de de de de
ProduccinProduccinProduccinProduccin REDAREDAREDAREDA
Los Miembros del Equipo deben ser crticos y estarinvolucrados en
las instalaciones estndard, normalmente incluye:
Los Representantes de Produccin - Instalacin, Ajustes,
Culminacin, y Operacin de todos los Equipos de Superficie.
El Personal Tcnico - Responsable de la operacin y el ajuste
parametros funcionales.
Personal Tcnico de Servicio de Campo - Responsablede la
instalacin del equipo eletro-sumergible de fondo.
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39 Initials
El equipo de trabajo debe ser capaz de comunicarse entre
sidurante condiciones crticas de operacin, incluyendo, por
ejemplo:
Instalacin del colgador de tuberia, activacin y desactivacindel
sistema BES.
El equipo de trabajo debe estar en contacto con el representante
de la compaa, el ingeniero y el contactode la compaa a durante
todos los trabajos mayores.
EquipoEquipoEquipoEquipo de de de de
TrabajoTrabajoTrabajoTrabajo de de de de loslosloslos
SistemasSistemasSistemasSistemas de de de de
ProduccinProduccinProduccinProduccin REDAREDAREDAREDA
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40 Initials
Se requieren una ingenieria precisa y completa para la
optimizacin de la produccin, lo cual involucra
analizarrequerimientos especfico de diseo desde la
manufacturapasando por la instalacin, operacin e implementacin.
Todos estos elementos crean oportunidades de xito paraobtener
extensa vida til de los equipos.
EquipoEquipoEquipoEquipo de de de de
TrabajoTrabajoTrabajoTrabajo de de de de loslosloslos
SistemasSistemasSistemasSistemas de de de de
ProduccinProduccinProduccinProduccin REDAREDAREDAREDA
