Buscando problemas. Anticiparse a los problemas de la bomba.

Por Steve Gahbauer

Las bombas son fundamentales para las operaciones de la planta. Una avería podría detener la producción y resultar en costosos tiempos de inactividad, reparaciones y / o reemplazos. Los problemas llegarán en el momento más inoportuno, por lo que es importante adelantarse a los problemas potenciales.

Cada bomba tiene sus propios patrones de sonido y vibración. Una vez que se establece lo "normal", preste atención a los cambios cotidianos en estos patrones; podrían significar problemas. La vibración aumentada o errática del conductor es a menudo el primer síntoma de una avería inminente. Otros cambios incluyen velocidad reducida, menor caudal, fugas excesivas y ruidos extraños.

Las causas de fallas, como piezas desgastadas de manera desigual, ejes doblados, impulsores sueltos y signos de corrosión o abrasión, se hacen evidentes cuando se tira y se desmonta una bomba.

Michael Dufresne, servicio de atención al cliente de Sulzer Pumps (Canadá) Inc. en Toronto, proporcionó seis pautas de resolución de problemas en un reciente Día de la Educación de la Sección de Hamilton de la Sociedad de Tribólogos e Ingenieros de Lubricación (STLE).

1. Selección. Revise la norma ISO 13709 (API 610) para los criterios de selección hidráulica, que establece:el flujo de trabajo nominal debe estar dentro del 80% al 110% del flujo de mejor eficiencia; las bombas deben tener una región operativa preferida del 70% al 120% del flujo de máxima eficiencia; las bombas deben poder aumentar al menos un 5% la altura en condiciones nominales; y la altura de la altura hasta la válvula cerrada (cierre) debe ser al menos el 110% de la altura nominal.

2. Curvas del sistema. Siempre hay pérdida por fricción en un sistema debido a la longitud de las tuberías, válvulas, filtros y reductores. Un aumento en el flujo da como resultado una mayor pérdida por fricción, que es proporcional al cuadrado del flujo.

La altura de succión positiva neta (NPSH) disponible en el sitio (medida en pies de líquido y definida como la altura total disponible en términos absolutos por encima de la presión de vapor) siempre debe ser mayor que la NPSH de la bomba. Cada líquido tiene una presión de vapor única, que varía con la temperatura. El NPSH requerido no se puede calcular, pero se puede estimar con valores determinados mediante pruebas. Los impulsores diseñados para aplicaciones de bajo NPSH generalmente tienen altas velocidades específicas de succión y son propensos a problemas operativos en flujos bajos.

Las bombas tienen una "zona de confort" dentro de las curvas características donde la bomba es buena para un funcionamiento continuo. La zona de confort está relacionada con las bandas de flujo preferidas API 610.

3. Cavitación. Ocurre cuando la presión de un líquido cae por debajo de su propia presión de vapor, causando ruido y vibración cuando las burbujas se mueven hacia el lado de mayor presión del impulsor.

La velocidad específica de succión es un número de clasificación que indica la capacidad relativa de las bombas centrífugas para funcionar en condiciones de bajo NPSH disponible. Los estándares de la industria recomiendan que las bombas estén en el rango de 10,000 a 11,000.

4. Reflujo y vibración. Los picos de flujo del impulsor pueden impactar elementos estacionarios adyacentes, como nervios anti-remolino o enderezadores de flujo, produciendo vibraciones a la frecuencia de paso de las paletas.

El anillo de líquido arremolinado se ralentiza al aumentar la distancia desde la entrada de la bomba. Cuando el anillo tiene un impacto en elementos estacionarios más alejados de la entrada de la bomba, produce vibraciones a una frecuencia más baja. El llamado paso de paleta ocurre cuando la interacción entre la paleta del impulsor y el labio de la voluta genera pulsaciones de presión u ondas a la frecuencia de paso de paleta. Las paletas de descarga escalonadas reducen la pulsación de pase.

La vibración de la bomba tiene muchas causas, la más común es el desequilibrio. Otros incluyen ejes, desalineación, látigo de aceite o fallas de cimientos.

5. Modificaciones del rendimiento de la bomba. El llenado inferior de las paletas de descarga del impulsor aumenta el rendimiento de la bomba al aumentar el área de salida del impulsor.

Sobrellenar las paletas de succión o recortarlas reduce el NPSH requerido. Sobrellenar las paletas de descarga del impulsor quitando material del lado de presión adelgaza la paleta en la salida a aproximadamente un tercio de su ancho original, lo que no afecta el rendimiento de la descarga.

El recorte de los labios de la voluta en las bombas de velocidad específica baja y media mueve la eficiencia máxima y la cabeza hacia la derecha en un factor del cambio del área de la voluta.

6. Lubricación. Los dos aceites más utilizados para los cojinetes de las bombas son los aceites minerales puros y refinados; y aceites sintéticos para altas temperaturas.

Varios aditivos aumentan el rendimiento del lubricante. Los antioxidantes mejoran la estabilidad a la oxidación para disminuir la corrosión y evitar que el aceite se vuelva más viscoso y hay aditivos que evitan la formación de espuma, lo que reduce la capacidad de carga del lubricante. Los refuerzos de película reducen el desgaste por contacto metálico al formar una capa superficial con una tensión mayor que la del lubricante. Los compuestos orgánicos de zinc evitan el contacto directo entre la pelota y las pistas. Los aditivos EP activos forman una combinación química con el metal del cojinete para reducir la fricción. Y los aditivos sólidos, como el bisulfuro de molibdeno, mejoran las cualidades de lubricación.

El nivel de aceite debe estar a la mitad de la bola inferior cuando la bomba está en reposo.

La mayoría de las bombas tienen una instalación para enfriar el aceite cuando se calienta demasiado. Nunca intente enfriar un rodamiento enfriando la carcasa:el acero se expandirá o contraerá.

El calor disminuye la velocidad del aceite, creando aún más calor a medida que el lubricante pierde su capacidad para soportar la carga. El ajuste de interferencia conduce el calor desde el rodamiento hacia el eje. Asegúrese de que no se utilicen superficies moleteadas o polímeros para construir el eje a la dimensión adecuada.

La resolución de problemas eficaz se trata de conocer su bomba. Familiarícese con su rendimiento adecuado, supervise de cerca el funcionamiento y corrija los problemas rápidamente para evitar costosas interrupciones en la producción.

Steve Gahbauer es ingeniero, escritor de negocios con sede en Toronto y editor colaborador habitual de PLANT. Correo electrónico [email protected]. Comentarios Correo electrónico [email protected].