Empaquetado, Instalación y Puesta en Marcha de Bombas Centrífugas

Jan 28, 2024

Las bombas centrífugas se han utilizado comúnmente en muchos servicios y aplicaciones. Una configuración común de bomba centrífuga es la bomba horizontal de una sola etapa. El tipo de bomba más común es la bomba centrífuga horizontal, de succión final y descarga superior. Otros tipos de bombas, como bombas multietapas, bombas verticales y bombas entre cojinetes (BB), también se han utilizado en diferentes aplicaciones y servicios según requisitos específicos. Este artículo trata sobre el embalaje, la instalación y la puesta en marcha de bombas centrífugas para un funcionamiento suave y sin problemas.

La selección de la placa base para una bomba es uno de los primeros pasos en el empaque de la bomba. Este es un paso clave para la confiabilidad y el funcionamiento adecuado de la bomba. Ha habido diferentes configuraciones, tipos y materiales para la placa base. La mejor recomendación es una placa base resistente y resistente fabricada con perfiles y secciones de acero adecuados. La rigidez torsional, la rigidez y la planitud son importantes para la placa base de una bomba. Una placa base de acero fabricada debe ser lo suficientemente pesada, soldada correctamente, liberada de tensión y maquinada.

Todas las bombas requieren algunas pequeñas tuberías de servicios públicos en el empaque. Por ejemplo, son necesarias algunas tuberías y conexiones para sistemas de lubricación, sistemas de sellado, drenajes o respiraderos. Se han utilizado tuberías (incluso de acero inoxidable), mangueras flexibles o similares, pero han presentado fallas y problemas de confiabilidad en diferentes paquetes de bombas. Las tuberías pequeñas y rígidas siempre han sido la mejor opción. Las tuberías pequeñas con el material y los detalles seleccionados correctamente (el programa correcto de tubería/conexión) es mejor que las tuberías, mangueras, etc. mencionadas anteriormente. puntos o fallas. La corrosión y el potencial de accidentes también son motivo de preocupación cuando se trata de tuberías pequeñas; por lo tanto, se recomiendan paredes gruesas con soportes conservadores (rígidos).

Todas las bombas centrífugas deben tener un manómetro en el lado de descarga cerca de la salida de la bomba. Esto es útil para la resolución de problemas y el control, ya que la presión de descarga precisa es una información clave. Los manómetros en la succión son otro tema de discusión. Por un lado, un manómetro en la succión es útil para monitorear, pero por otro lado, las perturbaciones que se producen en la línea de succión no son buenos resultados, ya que la tubería de succión debe ser lo más simple posible. Como resultado, muchas bombas no tienen manómetro en el lado de succión.

La instalación adecuada generalmente se refiere a una base implementada correctamente, pernos de anclaje adecuados, cargas mínimas de tubería, nivelación adecuada, alineación adecuada y lechada perfecta. La instalación de bombas requiere una gran atención. La nivelación, el posicionamiento adecuado y la alineación son importantes. Como regla general, la placa base de un tren de bombas debe estar nivelada (de lado a lado, de extremo a extremo, etc.) dentro de 0,0002 metros por metro (m por m)/0,2 mm por m (milímetro por metro). metro), por ejemplo, menos de 0,4 mm para una placa base de bomba de 2 m. Con respecto a la tubería de la bomba, se recomienda conectar la tubería desde la brida de succión de la bomba hasta la fuente de succión, no al revés.

Como indicación aproximada, la masa de la base debe ser de tres a cuatro veces la masa del paquete de la bomba centrífuga. La lechada epoxi siempre debe usarse para maquinarias, incluidas las bombas centrífugas. Los pernos de anclaje deben ser lo suficientemente fuertes y largos. Más específicamente, deben tener una relación de longitud/diámetro de 11 a 16. Los pernos de anclaje deben contar con manguitos o una herramienta similar para evitar la entrada de lechada y acomodar el crecimiento térmico relativo debido a la diferencia de crecimiento térmico entre la cimentación y el suelo. plato base. Con respecto a las fuerzas de conexionado bajas (cargas de boquilla bajas), estas deben ser tan bajas que al hacer bridas de conexionado a las bridas de boquilla de la bomba, ningún indicador de cuadrante debe moverse más de 0,04 mm mientras se aprietan o aflojan los pernos de la brida.

La detección, identificación y corrección tempranas de los problemas de la bomba son importantes para garantizar un funcionamiento continuo, seguro y productivo. Inmediatamente después de la puesta en marcha, se debe comprobar y evaluar la cabeza y el caudal producidos. La bomba también debe revisarse en busca de vibraciones excesivas, ruido, funcionamiento de los cojinetes, temperatura de funcionamiento y otros detalles operativos. Estos pasos también deben verificarse primero; sin embargo, si el funcionamiento hidráulico de la bomba parece normal, el origen del problema podría estar en la alineación, el cojinete o el sello.

Cuando el gas (aire) ingresa a una bomba centrífuga, a veces queda atrapado dentro de la bomba (por ejemplo, en la voluta), y esto reduce la capacidad y genera vibración y ruido. Si una bomba hace demasiado ruido y no hay ningún problema mecánico, es probable que el gas (aire) en la bomba esté causando el problema. Una causa menos común podría ser la cavitación. La cavitación generalmente produce un ruido distintivo, a menudo diferente al ruido producido por otras fallas. Otra forma de determinar si el problema es la cavitación es verificar el margen del cabezal de succión positivo neto (NPSH) y monitorear las fluctuaciones en la presión de succión y descarga.

Rotordynamics juega un papel importante para cualquier bomba centrífuga, particularmente para bombas de alta velocidad, grandes o de alta potencia. Las velocidades críticas no deben invadir el rango de velocidad de operación. La mayoría de las bombas son maquinarias de eje rígido con la primera velocidad crítica por encima del 120 % de la velocidad máxima de funcionamiento. Para las bombas de accionamiento de velocidad variable (VSD), la primera velocidad crítica debe estar por encima del 130 % de la velocidad máxima de funcionamiento. Algunas bombas grandes pueden usar conceptos de eje flexible. Para estos, la primera velocidad crítica se ubica por debajo de la velocidad mínima de operación, que normalmente se encuentra en el margen del 15% al ​​25%. La segunda velocidad crítica suele estar por encima del 130% de la velocidad máxima de funcionamiento.

Una buena medida para evaluar el funcionamiento de la bomba y el sistema hidráulico es la vibración. Es normal que todas las bombas vibren. Incluso las bombas en las mejores condiciones de funcionamiento hidráulicas, mecánicas y dinámicas experimentarán alguna vibración debido a defectos e imperfecciones menores. Por lo tanto, cada bomba tendrá un nivel de vibración que puede considerarse normal o inherente. En términos de operación o monitoreo de condición, esto se conoce como "línea de base". Sin embargo, cuando la vibración de la bomba aumenta o se vuelve excesiva, el motivo suele ser algún problema operativo o mecánico. La vibración no suele aumentar ni llegar a ser excesiva sin motivo alguno. Los problemas hidráulicos, el desequilibrio, la desalineación, los cojinetes desgastados, la flojedad, etc., pueden provocar una alta vibración. Algunas de estas causas fundamentales de vibraciones más altas que la línea de base podrían tolerarse hasta la próxima revisión o reparación importante. Sin embargo, algunos de ellos pueden ser dañinos y peligrosos.

La vibración alta en sí misma podría dañar los componentes de la bomba, como los sellos o los cojinetes. Como indicación aproximada, la velocidad de vibración sin filtrar, cuando se mide radialmente al eje (por ejemplo, con un sensor de vibración montado en la tapa del cojinete), a menudo no debe exceder de tres a cuatro mm/segundo de pico a pico.

Amin Almasi es un consultor principal de maquinaria/mecánica en Australia. Es ingeniero profesional colegiado de Engineers Australia (MIEAust CPEng–Mechanical) e IMechE (CEng MIMechE). Tiene una Licenciatura en Ciencias y una Maestría en Ciencias en ingeniería mecánica y es un RPEQ (Ingeniero Profesional Registrado en Queensland). Es autor de más de 200 documentos y artículos relacionados con bombas, equipos rotativos, equipos mecánicos, monitoreo de condiciones y confiabilidad.