01 -Manual Bombas

COMPLEJO PETROQUIMICO MORELOS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO MECANICO CURSO MANTENIMIENTO A BOMBAS CENTRIFUGAS

PETROQUIMICA

jajaja

CURSO

MANTENIMIENTO A BOMBAS CENTRIFUGAS ING. IVAN PINEDA FUENTES

C. GIL ARTURO CANSECO PAVON

C. DAVID MADRIGAL GARCÍA

JEFE DEL DEPTO. DEPTO. DE INGRIA. INGRIA. DE MANTENIMIENTO MECANICO

INSTRUCTOR

DELEGADO DEPARTAMENTAL

1

COMPLEJO PETROQUIMICO MORELOS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO MECANICO CURSO: MANTENIMIENTO A BOMBAS CENTRIFUGAS 2010

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Reglas Básicas para la Seguridad, Ambiental y Calidad

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Introducción

4

Objetivo general

4

Clasificación de bombas centrifugas; voluta, difusor

5

Clasificación de bombas centrifugas; turbina, flujo axial, mixto

6

Acciones producidas en los tipos de bombas

7

Tipos de impulsores; impulsores; abierto, semicerrado, semicerrado, cerrado

8

Funcionamiento de cada una de sus partes; carcasa,

9

Anillos de desgastes

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Flecha, mangas

11

Estoperos (caja de empaques)

13

Jaula de sellos sellos (farol o interna)

14

Prensa estopa de estoperos

15

Sellos mecánicos ( rodamientos y chumaceras)

16

Sellos dobles

17

Diseños de sellos

18

Cojinetes antifricción( rodamientos)

19

Chumaceras radiales

20

Chumaceras kinbury axiales

21

Acoplamiento (cople)

22

Acoplamiento rígido, compresión, flexible, lovejoy

23

Acoplamiento; Lainas fast, falk

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Resumen

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Desmontaje y desarmado de una bomba

26

Consideraciones al desarmar una bomba

27

Mantenimiento bomba centrifuga; carcasa

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Mantenimiento a impulsores

29

Mantenimiento a anillos de desgastes

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Tabla de ajuste de anillos de desgastes

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Mantenimiento a flechas

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Mantenimiento a mangas de las flechas, estoperos y farol

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Mantenimiento a cojinetes resistente a la fricción

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Mantenimiento a chumaceras

35

Mantenimiento a sellos mecánicos

36,

Procedimiento para ensamblar

37

Mantenimiento a coplees, alineación

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Resumen Apéndice

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REGLAS BÁSICAS PARA LA SEGURIDAD, AMBIENTAL Y CALIDAD APLICACIÓN DE LA NORMAS ISO 14001:1996(AMBIENTAL), 14001:1996(AMBIENTAL), ISO 9002:2000(CALIDAD) Y DEL SISTEMA SSPA SISTEMA DE SEGURIDAD Y PROTECCIÓN AMBIENTAL 1.- Usar el equipo equipo de protecci protección ón personal personal (ropa industria industrial, l, zapatos zapatos industri industriales, ales, casco, Barbiquejo, gogles, tapones contra ruido, guantes.) 2.- contar con el permiso de trabajo debidamente requisitado. 3.- verificar verificar que el equipo a intervenir intervenir tenga su respectivo respectivo candado candado en el Interrup Interruptor tor de Arranque. 4.- Solicitar a inspección y seguridad que coloque cinta de precaución para acordonar la zona si es necesario. 5.- Verificar que el equipo a intervenir, este de presionado y purgado. 6.- Si se va atrabajar en el interior de un equipo, asegurarse de que este perfectamente ventilado. 7.- Si se va a trabajar en altura, altura, se deberá usar obligatoriamente obligatoriamente el arnés de seguridad y el cabo de vida. 8.- Si se va atraba atrabajar jar con andami andamios, os, verifi verificar car que los tablo tablones nes estén estén perfec perfectam tament ente e amarrados, que los barandales de protección estén bien asegurados y que la estructura de haches sea 100% confiable. 9.- Si se va a desmontar un equipo, se deberá verificar su peso para utilizar el diferencial o tirfor adecuado para este trabajo. 10.- Estar siempre alerta y concentrado en lo que se está haciendo para Evitar Accidentes. 11.- Si no está seguro de lo que se va a realizar, pregunte a sus superiores hasta que quede claro. 12.12.- Si durant durante e el manten mantenimi imient ento o al equipo equipo se genera genera aceite aceite,, grasa grasa o solven solvente, te, estos estos deberán de clasificarse y colocarse correctamente en los recipientes que se han instalado en cada planta para este fin fin (Aplicar el Procedimiento Procedimiento Operativo SMM 24200 24200 I. O. 031). 13.- Si durante durante el mantenim mantenimient iento o al equipo equipo se generan generan estopas, mantas, mantas, jergas, jergas, lijas, empaqu empaques, es, junta juntas s y/o filtr filtros os impreg impregnad nados os de aceit aceite, e, estos estos deberá deberán n de clasif clasifica icarse rse y colocarse correctamente en los recipientes que se han instalado en cada planta para este fin (Aplicar el Procedimiento Operativo SMM 24200 I. O. 033). 14.- Si se va a utilizar agua para limpiar el equipo a intervenir se deberá hacer buen uso de ella (Aplicar el Procedimiento Operativo SMM 24200 I. O. 033). 15.- Si durante la reparación del equipo equipo se requiere utilizar utilizar aparatos eléctricos, se deberá tener tener cuidad cuidado o de descon desconect ectar ar estos estos al finali finalizar zar el trabaj trabajo o (Aplic (Aplicar ar el Proced Procedimi imient ento o Operativo SMM 24200 I. O. 034). 16.- Al finalizar la intervención al equipo, se deberá limpiar perfectamente perfectamente el arrea donde se estuvo trabajando y recoger la herramienta que se utilizo para posteriormente, entregar el equipo a Operación. INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 3


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INTRODUCCION

Actualmente las bombas bombas ocupan un lugar lugar decisivo decisivo en la industria. Cualquier sustancia que pueda fluir, es capaz de ser bombeada, desde el éter, más volátil, hasta los lodos mas pesados, los metales fundidos y los líquidos a 600ª o más, no representan mayor problema para las bombas modernas. El empleo de las bombas se remota a tiempo anteriores a nuestra era, pues tenemos conocimiento de que se utilizaban artefactos rudimentarios para el bombeo de agua de los pueblos antiguos de Egipto, china, india, Grecia y roma En nuestros tiempos tiempos para satisfacer satisfacer las demandas de agua en grande grande ciudades, así así como como las las nece necesi sida dade dess de nues nuestr traa indu indust stri riaa se disp dispon onee de una una gran gran divers diversida idadd de ellas. ellas. Varían Varían desde desde la pequeñ pequeñaa unidad unidad de despla desplazam zamien iento to ajustable ajustable hasta las que pueden pueden manejar manejar 6 m / seg. (100 000 G. P. M.) O más. Existe un gran número de diseños, algunos difieren en elementos tan pequeños como el collarín collarín de la prensa prensa estopa, otro en principio principio de operación. operación. Casi todos los servicios de bombeo centrífugo tienen sus propios problemas y requer requerimi imient entos, os, esto esto servic servicios ios varían varían de sumini suministr stroo de agua agua en genera general, l, bombeo de cloacas, drenajes e irrigación irrigación hasta las plantas de fuerza, de trabajo trabajo de proceso y otras aplicaciones especializadas, el crecimiento y los cambios en los procesos e industria han contribuido al desarrollo de nuevos diseños para el numero siempre creciente de bombas, por lo tanto actualmente se cuenta con muchos diseños especialmente que puedan estar severamente limitados en la flexibilidad para su aplicación, los usuarios de bombas centrifugas deberían tener tener conoci conocimie miento nto genera generall del diseño diseño para para ayudar ayudar a asegur asegurar ar su debida debida aplicación.

OBJETIVO GENERAL Al termino del curso los participantes identificaran las partes principales de una una bomb bombaa cent centri rifu fuga ga,, apli aplica cara rann el proc proced edim imie ient ntoo para para el desa desarm rmad ado, o, mantenimiento, ensamble de acuerdo al manual del fabricante



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1.- Clasificación de las bombas centrifugas, sus características y acciones producidas de acuerdo a su diseño Objetivo particular. Al finalizar el tema los participantes habrán conocido como están clasificadas las bombas, sus características y las acciones que produce cada tipo de bomba. Introducción: Una bomba centrifuga es una maquina que se utiliza para transferir líquidos de un punto a otro por medio de la conservación de energía mecánica aplicada por la fuerza externa (motor o turbina), a energía potencial dentro del liquido manejado por la bomba. Esta puede elevar el liquido o forzarlo hacia a un recipiente de presión, simplemente darle suficiente carga (presión) para vencer la fricción de la tubería. 1.1.-Voluta: Gran porcentaje de las bombas centrifugas son tipo voluta. Pueden ser horizontales o verticales, de un paso o multipasos, y en una gama muy amplia de capacidades. Convierte la energía de velocidad, del líquido en presión estática El impulsor descarga el líquido en una carcasa que se expande progresivamente, la cual esta proporcionada a fin de reducir gradualmente la velocidad del fluido. Así, la energía de velocidad se transforma en presión. 1.2-Difusor: se utilizan principalmente en unidades multipasos de alta presión. Originalmente era más eficiente que las de tipo voluta, sin embargo en la actualidad sus eficiencias son comparables. Cambia la dirección del flujo y ayuda a convertir la energía de velocidad en presión. En este de tipo de bomba encontramos unas series de aspas fijas a la carcasa. Estos pasaje que también se expanden gradualmente, INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 5


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cambian la dirección del líquido y convierte la energía de velocidad en altura dinámica. (Presión).

1.3-Turbina: para el manejo de líquidos limpios, pueden ser horizontales o verticales. Son aplicables para capacidades medianas, altas y diferenciales de presión elevada, esta le proporciona energía en un número de impulsos durante la rotación. El líquido es atrapado por las aspas del impulsor y arrojado a una velocidad muy alta en un canal anular en donde gira aquel. La energía es absorbida por el liquido se descarga a velocidad alta. 1.4-Flujo mixto: estas bombas son ideales para bajas presiones y capacidades altas. Por lo general son de construcción vertical y de un solo paso. Algunas veces se fabrican unidades horizontales. Utilizan tanto la fuerza centrifuga, como la acción ascendente de las paletas y desarrollan su altura dinámica parcialmente debido a la fuerza centrifuga y también por la acción ascendente de las aletas.

1.5-Flujo axial: también se conocen como tipo propelas y desarrollan la mayoría de su altura dinámica por la acción ascendentes de las propelas. Usualmente son verticales y aplicables a grandes capacidades y diferencias de presión bajas. Desarrollan la mayor parte de su altura dinámica por la acciones de las aletas sobre el liquido. Este tipo de bombas generan la mayor parte de su presión por efecto del impulso ascendentes de las aspas sobre el líquido.



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1.6 ACCIONES DE OPERACIÓN DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS . Con objeto de ilustrar el principio en que se basan las bombas centrifugas, imagínese un impulsor en reposo en un bote con agua. (Fig. 2-A) Esto es parecido a lo que sucede cuando sostenemos quiete una cubeta llena de agua, a la cual está sujeta al extremo de una cuerda. Ahora hagamos girar el impulsor.( Fig. 2-B) El agua saldrá disparada de entre las aspas o paletas, lo mismo que sucedería si hiciéramos girar la cubeta y esta tuviera un orificio en el fondo. La fuerza causante de que el agua abandone el impulsor (o la cubeta), se conoce como fuerza centrifuga y de aquí es donde las bombas de esta clase toman su nombre.

fig. 2-A

fig. 2-B

Volviendo a la Fig. 2-C, a medida que el impulsor avienta mas liquido por la periferia, también se precipita una fig. 2-C corriente hacia el centro del mismo en donde existe una presión mucho mas baja. Cualquier liquido que entre por el centro, sale inmediatamente por la periferia. Esto es lo que le da su característica de flujo continuo alas centrifuga. Una vez que el liquido lo hicimos salir del impulsor, será necesario guiarlo de alguna manera hasta el lugar del destino, de otra forma todo lo que hicimos fue nada mas salpicar agua. Pero poniendo nuestro impulsor en una carcasa INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 7


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podemos cambiar el flujo caótico a un movimiento controlado hacia la dirección que deseamos. El resultado de todo esto es una bomba con la cual le impartimos energía al líquido en un punto para moverlo a otro distante.

2. TIPOS DE IMPULSORES El impulsor es el corazón de la bomba centrifuga, hace girar la masa del liquido con la velocidad periférica de las extremidades de los alabes, determinado así la altura de elevación producida o la presión de trabajo de la bomba. Con base en el diseño de la entrada de agua, los impulsores se clasifican de acuerdo con su velocidad específica. (Para cargas dinámicas altas generalmente tienen una velocidad especifica baja, mientras los de bajas carga la tienen alta). También se tipifican según la manera como entra el liquido en ellos, el detalle de sus aspas y el uso para el que se les destina.

2.1 Impulsor abierto: Hablando estrictamente, un impulsor abierto consiste únicamente de alabes. Estos están sujetos a un cubo central para montarse en la flecha sin forma alguna, de pared lateral o cubierta. Los alabes largos, deben reforzarse con costillas totales o parciales. Generalmente los impulsores abiertos se usan en bombas pequeñas baratas o en bombas que manejan líquidos abrasivos. 2.2 Impulsor semi-abiertos: El impulsor semi-abierto comprende una cubierta o una pared trasera del mismo. Se pueden incluir o no, álabes de salida; estos están localizados en la parte posterior de la cubierta del impulsor Su función es reducir la presión en el cubo posterior del impulsor y evitar que la materia extraña que se bombea se acumule atrás del impulsor e interfiera con la operación apropiada de la bomba y del estopero. 2.3 Impulsores cerrados: El impulsor cerrado casi siempre se usa para bombas que manejan líquidos limpios, consiste de cubiertas o paredes INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 8


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laterales que encierran totalmente las vías de agua del impulsor desde el ojo de succión hasta la periferia. Aunque este diseño evita el escurrimiento de agua que escurre entre un impulsor abierto o semi-abierto y sus placas laterales, es necesaria una junta movible entre los impulsores y la cubierta para separar las cámaras de succión y descarga de la bomba. 3. FUNCIONAMIENTO DE CADA UNA DE LAS PARTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

3.1 Carcasa La función de la (carcasa) cubierta de la bomba es reducir la velocidad que le induce el impulsor al fluido y convertir esta energía cinética en energía potencial (de presión) ya sea por medio de una voluta de un conjunto de paletas o alabes difusor La cubierta o caja de la bomba de voluta recibe su nombre de la envoltura en forma de espiral que rodea el impulsor, esta sección recoge el liquido descargando por el impulsor y convierte la energía de velocidad en energía potencial .la voluta de una bomba centrifuga aumenta en área de su punto inicial hasta que circula los 360 grados alrededor del impulsor y luego se ensancha a la abertura final de descarga. 3.2 Anillos de desgaste. Los anillos de desgaste sirven para disminuir los escurrimientos (recirculación) de los líquidos manejados por las bombas, siendo además su principal objetivo prevenir desgastes excesivos y costosos en la carcasa y el impulsor. Estas piezas por lo general son removibles y se pueden reemplazar fácilmente a una fracción muy baja de lo que costaría un impulsor o carcasa nuevos. Hay varios tipos de diseños de anillos de desgaste, y la selección del tipo mas apropiado depende del liquido que se este manejando, la presión diferencial a través de la junta de escurrimiento, la velocidad de fricción y el diseño peculiar de la bomba. INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 9


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Las construcciones más comunes de anillos de desgaste son el tipo plano. y el tipo “L”. La junta de escurrimiento en los planos es un espacio libre axial entre el impulsor y el anillo de desgaste de la cubierta es grande, de manera que la velocidad del liquido que fluye dentro de la corriente que entra al ojo de succión del impulsor se baja.

3.3 TIPOS DEANILOS DE DESGASTES

Tipo plano en la voluta

Tipo plano en la voluta



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3.4 Flechas. La función básica de la flecha de una bomba centrifuga es transmitir los momentos de flexión o torques que se presentan al arrancar y durante la operación, mientras esta soportado al impulsor y las otras partes giratorias. Deben ejecutar ese trabajo con una desviación menor que el espacio libre mínimo que hay entre las partes giratorias y estacionarias. Las cargas que intervienen, son: A) B) C)

Los torques El peso y las partes , y Las fuerzas hidráulicas, tanto radiales como axiales.

Al diseñar una flecha, la desviación máxima permisible, la distancia entre apoyos o de extremo volante, y la localización de las cargas, deben todas considerarse al igual que la velocidad crítica de diseño resultante. Las flechas generalmente están proporcionadas para resistir el esfuerzo que se aplica al arrancar súbitamente una bomba; por ejemplo, cuando el motor impulsor está conectado directamente en la línea. Si la bomba maneja líquidos Tipo plano en la voluta y impulsor calientes, la flecha estará destinada para resistir el esfuerzo aplicado cuando la unidad se arranca fría sin calentamiento preliminar.

3.5 Camisas de las flechas (mangas). Las flechas de las bombas generalmente se protegen de la erosión, corrosión y desgaste de los estoperos, juntas de escurrimiento, chumaceras interiores y en las vías de agua, con mangas renovables. La función mas común de una manga de flecha es la de proteger a esta de desgaste en un estopero. Por ello, Tipo “L” en la voluta las mangas de la flecha que tienen otras funciones, reciben nombres específicos para indicar su propósito. Por ejemplo, un manguito de flecha usado entre dos impulsores de una bomba de varios pasos, junto con el casquillo entre pasos para formar una junta de INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 11


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escurrimiento entre los pasos, se llama manga de entre-pasos, separador o espaciador.

INTRODUCCION: El diseño convencional de estopero y empaquetadura de pasta son imprácticos para usarse como un método para sellar una flecha giratoria para muchas condiciones de servicio. En el estopero ordinario, el sello entre la flecha móvil o el manguito de la flecha y la porción estacionaria de la caja se obtiene por medio de anillos de empaque forzados entre las dos superficies y sostenidos firmemente en su lugar por medio de un casquillo de prensaestopas. El escurrimiento alrededor de la flecha se controla únicamente apretando o aflojando las tuercas de los pernos del prensaestopas. Las superficies realmente sellantes consisten de las superficies giratorias axiales de la flecha o manguito de la flecha y la empaquetadura estacionaria. Los intentos para reducir o eliminar cualquier escurrimiento de un estopero convencional aumentan la presión del prensaestopas. La empaquetadura, siendo de naturaleza semi plástica, adapta su forma a la flecha con más precisión y tiende a reducir el escurrimiento. Después de un cierto punto, sin embargo, el escurrimiento continúa, sin importar qué tanto se aprietan los tornillos del prensaestopas. El caballaje de fricción aumenta rápidamente en este punto; el calor generado no se puede disipar adecuadamente; y el estopero deja de funcionar. Aun antes de que se alcance esta condición, los manguitos de flecha pueden desgastarse y rayarse severamente, de modo que se hace imposible empacar el estopero satisfactoriamente. Estas características indeseables prohíben el uso de empaquetadura como el medio obturador entre las superficies giratorias si el escurrimiento debe mantenerse a un mínimo absoluto bajo presión severa. Esta condición, a su vez elimina automáticamente el uso de superficies de sello, porque el empaque semi plástico es el único material que puede hacerse que se apegue en su forma a la flecha y compense a su desgaste. Otro factor que hace insatisfactorios los estoperos para ciertas aplicaciones es el valor relativamente pequeño de lubricación de mucho líquidos que frecuentemente manejan las bombas centrifugas como propano y butano. Estos líquidos de hecho actúan como solventes de los lubricantes normalmente usados para impregnar la empaquetadura. Por lo tanto, se tiene que introducir en el farol de INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 12


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una caja empacada, aceite de sello para lubricar la empaquetadura y darle una vida razonable.

3.6 Estoperos (caja de empaques). El estoperos es una de las partes más importantes de una bomba centrifuga. Aun pequeños defectos en su arreglo o condición pueden evitar la operación correcta de la bomba. Los estoperos tienen la función principal de proteger la bomba contra escurrimiento en el punto en el que la flecha atraviesa la cubierta de la bomba. Sin embargo, esta función varia tanto en sí misma como en la forma en que se ejecuta. Por ejemplo, si la bomba maneja una elevación de succión y si la presión en el interior del estoperos es inferior a la atmosférica, la función del estoperos es evitar que entre aire a la bomba. Si esta presión es superior a la atmosférica, la función es evitar el escurrimiento de líquido fuera de la bomba. Para bombas de servicio general, un estoperos generalmente toma la forma de un hueco cilíndrico que aloja varios anillos de empaquetadura alrededor de la flecha o de la manga de la flecha Si se desea sellar el estoperos, se usa un anillo farol (anillo de linterna) o jaula de sello, que separa los anillos de empaquetaduras en secciones aproximadamente iguales. La empaquetadura esta comprimida para dar el ajuste deseado en la flecha o manga por medio de un cuello o casquillo del prensa-estopas, que puede ajustarse en dirección axial.



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3.7 Jaula de sello (farol o interna). Cuando una bomba opera con altura de succión negativa, el extremo interior del estopero esta sujeto al vació y el aire tiende a meterse dentro de la bomba. Para este tipo de servicio, la empaquetadura esta dividida en dos secciones por un farol o jaula de sello hidráulico Se introduce a algún otro líquido de sello en el espacio, originando flujo del líquido obturador en ambas direcciones axiales. Esta construcción es útil para bombas que manejan líquidos inflamables o químicamente activos y peligrosos, ya que evita el flujo hacia el exterior del líquido bombeado. Las jaulas de sello, por lo general, están dividas axialmente para facilitar el ensamblé. A veces es conveniente localizar la jaula para sello con más empaquetadura en un lado. Por ejemplo, en servicio de agua arenosa, la colocación de la jaula para sello que se muestra en la distribuiría una mayor porción del liquido obturador hacia dentro de la bomba evitando de esta forma que la arena entre al estopero. Muestra la mayoría de los anillos de empaquetadura entre la jaula y el extremo interior de la caja de empaque. Este arreglo se aplica para reducir la dilución de líquido bombeado



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3.8 Prensa estopa de estoperos Los prensas estopa de estoperos pueden tener varias formas, pero básicamente se pueden clasificar en dos formas: prensa estopas sólido prensa estopas dividido Los prensa estopas divididos están hecho en mitades, de modo que se pueden sacar de la flecha sin desmantelar la bomba, dejando así más espacio libre cuando se están re empacando los estoperos. Los prensa-estopas divididos son convenientes para bombas que se tienen que re empacar con frecuencia, especialmente si el espacio entre la caja y el cojinete es restringido. Las dos mitades se mantienen juntas generalmente con tornillo aunque también se usan otros métodos. Los prensa-estopas divididos, por lo general, un refinamiento de construcción más que una necesidad y raras veces se usa en bombas pequeñas. Generalmente se suministran para bombas grandes de un solo paso, para algunas bombas de varios pasos y para bombas de refinería. Otro refinamiento común es el uso de tornillos pueden girarse a un lado, fuera del campo, cuando el estoperos se están reempacando. El escurrimiento de los estoperos a la atmósfera puede, en algunos servicios, molestar seriamente y aun poner en peligro al personal de operación, por ejemplo, cuando liquidas como los hidrocarburos se bombean a temperaturas de vaporización o a temperaturas superiores a su punto de inflamación. Como este escurrimiento no siempre puede enfriarse lo suficiente como un estoperos enfriado con agua, se usan prensa-estopas sofocante Se hace provisión en el prensa-estopas para introducir un liquido ya sea agua u otro hidrocarburo a INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 15


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baja temperatura) que se mezcla íntimamente con el escurrimiento, bajando su temperatura o, si el liquido es volátil, absorbiéndolo. Los prensa-estopas de estoperos generalmente se hacen bronce, aunque se puede usar hierro colocado o acero para bombas equipadas totalmente con hierro. Los prensa-estopas de hierro o acero generalmente se recubren con un material anti chispa como bronce, en servicios de refinerías, para evitar la ignición de vapores inflamables al producir chispas los prensa-estopas con una flecha o manguito, de metal ferroso.

4. Sellos Mecánicos Aunque pueden diferir en varios aspectos físicos, todos los sellos mecánicos son fundamentalmente los mismos en principio. Las superficies obturadoras de todas clases están localizadas en un plano perpendicular a la flecha y, generalmente, consisten de dos superficies (caras) altamente pulidas que se deslizan una sobre otra, estando conectada una a la flecha y la otra a la parte estacionaria de la bomba.

4.1 El sello completo se logra en los miembros fijos. Las superficies pulidas o sobrepuestas, que son de diferentes materiales y se mantienen en contacto continuo por un resorte, forman un sello hermético entre los miembros giratorios y estacionario con perdidas por fricción muy pequeñas. Cuando el sello es nuevo, el escurrimiento es despreciable y puede de hecho considerase que no existe. (Para obtener una reducción de presión entre la presión interior y la atmosférica fuera de la bomba, se requiere que haya un flujo de fluido entre las dos superficies Por ejemplo, este flujo puede ser una gota a pocos minutos de intervalo o una neblina de vapor que escapa si se está manejando un líquido como propano. Así, aunque el escurrimiento sea inapreciable, hablando técnicamente, un sello mecánico giratorio no puede eliminarlo completamente). Por supuesto siempre ocurre algún desgaste y se debe esperar un pequeño escurrimiento con el tiempo. INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 16


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La amplia variación en diseño de sello deriva de muchos métodos que se usan para dar flexibilidad a la montura de los sellos. Un sello mecánico es similar a un cojinete por que requiere un espacio libre con movimiento preciso como una película de líquido entre las caras. La lubricación y enfriamiento proporcionado por esta película reduce el desgaste como lo hace también la selección de materiales apropiados para las caras del sello.

Los sellos para bombas centrifugas no operan satisfactoriamente con aire o gas; si trabajan “secos”, fallaran rápidamente. Los sellos pueden usarse que manejen líquidos que contiene sólidos, si estos no retienen, para que no se metan entre las caras del sello o interfieran con la flexibilidad de la montura. Para obtener el primer sello se usan juntas convencionales o alguna forma de anillo “O”, fuelles, o alguna forma flexible de cuñas de empuje. El escurrimiento entre las superficies de acoplamiento (contacto) no se puede eliminar completamente, pero puede reducirse a una cantidad insignificante manteniendo un contacto muy preciso entre estas superficies. Comparación de sellos compensados y no compensados. La presión de la bomba justamente adelante del sello mecánico tiende a mantener las caras de acoplamiento del sello interior juntas. En el diseño más sencillo, toda la presión interna actúa para cerrar las caras. Si el líquido manejado es un buen lubricante y las presiones no son excesivas, esta carga no será perjudicial. El diseño se conoce como sello sin compensar. Generalmente, la aplicación de los sellos sin compensar esta limitada a presiones más bajas de 7 a 10.5 Kg. 2/ cm. Y a líquidos con propiedades lubricantes igual o mejores que la gasolinera.

4.2 Sellos dobles.- se pueden montar dos sellos mecánicos dentro de un estoperos para hacer un sello doble, se usa para bombas que manejan líquidos tóxicos o altamente inflamables, que no deben permitirles escapar a la INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 17


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atmósfera. También son aplicables a bombas que manejan líquidos corrosivos o abrasivos a temperaturas muy altas o muy bajas. Se inyecta entre los dos sellos un líquido limpio, filtrado y generalmente inerte a una presión poco mayor que la de la bomba adelante del sello. Este líquido evita que el líquido bombeado se ponga en contacto con las partes del sello o escape a la atmósfera.

4.3 Diseños de sellos: Algunos fabricantes de sellos han considerado proveer al posible usuario con un servicio de ingeniería muy completo, con objeto de asegurar que se de a cada aplicación el análisis más minucioso. Ese análisis es la base esencial para el éxito de la aplicación de un sello mecánico, y los usuarios deben aprovechar las ventajas de este servicio. La operación de un sello mecánico se puede entender mejor refiriéndose a algunas unidades de normas comerciales. El siguiente estudio trata de las características generales de varios sellos mecánicos típicos. Se debe tener en mente, sin embargo, que cada problema de sello como cada problema de bombeo, es diferente. Cuando se desean resultados positivos y seguros El sello mecánico se deberá diseñar específicamente y adaptarse ala unidad que se trata. Debe mencionarse al mismo tiempo que el arte de diseñar sello mecánico puede ser todo, menos estático. La severidad de los problemas de nuevas aplicaciones por un lado y las recompensas que se obtienen con su solución satisfactoria por otro lado, han propiciado un proceso vital de continuo desarrollo entre un gran número de fabricantes de sellos.


COMPLEJO PETROQUIMICO MORELOS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO MECANICO CURSO: MANTENIMIENTO A BOMBAS CENTRIFUGAS 2010 Sello mecánico de fuelle metálico

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Sello mecánico de resorte único

Sello mecánico de múltiples resortes

5.- Cojinetes Antifricción (Baleros). 5.1 Principios Básicos: Como el coeficiente de fricción de rodamiento es menor que el de fricción de deslizamiento, no se debe considerar un balero en la misma forma como una chumacera. En el primero, la carga se lleva en un punto de contacto de la bola con pista, pero el punto de contacto no roza o desliza sobre la pista y no se genera calor apreciable. Además el punto de contacto esta cambiando constantemente al rodar la bolas en la pista, y la operación es prácticamente sin fricción. En la chumacera hay un rozamiento constante de una superficie sobre otra, y la fricción debe reducirse por medio de un lubricante. Los Baleros de empuje están construidos para resistir pesadas cargas por puro moviendo rodante en un contacto angular. Como la carga de empuje axial, se distribuye por igual a todas las bolas a lo largo de las pistas y la carga individual de cada bola es solo una pequeña fracción de la carga de empuje total. En esos cojinetes es esencial que las bolas estén espaciadas muy uniformemente, y para este objeto se usa una jaula de reten entre las bolas y en el carril interior y exterior. Esta jaula no recibe carga, pero el contacto entre ella y la bola produce fricción de deslizamiento que genera una pequeña cantidad de calor. Es por esa razón por la que generalmente los cojinetes de bolas de empuje tienen chaquetas de agua.



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5.2 Chumaceras radiales Este tipo de soporte antifricción se emplea algunas veces por economía, como en pequeños motores y bombas, en otras para trabajo pesado donde la flecha es de tal diámetro, que la instalación de cojinetes resultaría incosteable. También es común el uso en bombas verticales sumergidas cuyos elementos antifricción quedan en contacto con el producto bombeado. La mayor parte de las chumaceras están lubricadas por aceite, siendo necesario adaptar si forma para que pueda recibir el caudal necesario para su lubricación y enfriamiento.

Antes

Después



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5.3 Chumacera “kingsbury” de empuje. Esta chumacera es de empuje axial y es muy aplicada en equipos que soportan altas cargas axiales. El principio de operación es el siguiente: el collarín de empuje recarga sobre varias zapatas que puedan pivotear sobre un botón de apoyo. Cuando la velocidad es baja, las zapatas recargan totalmente contra el collarín; pero al ir aumentando la velocidad, las zapatas se ladean ligeramente permitiendo una entrada cada vez mayor de aceite debajo de ellas, asegurando su lubricación y enfriamiento. Las chumaceras kingsbury pueden tener varios tipos de arreglos, siendo generalmente usual la que soporto empuje axial en ambas direcciones, debido a que tiene zapatas a cada lado puede ser diferente o igual, según la aplicación En las aplicaciones de trabajo pesado, las chumaceras son del tipo autoaliniable, permitiendo compensarlos pequeños cambios en la posición angular de la flecha. Esta características consigue dotándola chumacera de un asiento esférico.

Los materiales usados para chumaceras pueden ser muy diversos, siendo entre otros los siguientes: BRONCE, ALUMINIO, GRAFIT, TEFLON BABBITT SOBRE BASE DE ESTAÑO BABBITT SOBRE BASE DE PLOMO. La más común es la babbitt sobre base estañada, aplicada sobre un cuerpo de fundición gris y fijando el babbitt por ranuras en forma de cola de milano. Generalmente la capa de babbitt es de un 1/8”



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6. Acoplamiento (coplees) Las bombas centrifugas están conectadas a su medio motriz por medio de acoplamientos de una u otra clase, excepto las unidades conectadas en forma compactas, en las que el impulsor está montado en una extensión de la flecha de la unidad motriz. Los acoplamientos pueden ser flexibles o rígidos. Un acoplamiento que no permite movimiento relativo axial o radial entre las flechas del elemento motriz y de la bomba, se llama acoplamiento rígido. Conecta las dos flechas sólidamente y, en efecto, las convierte en una sola flecha. El uso acoplamientos rígidos esta principalmente restringido a bombas verticales. Un acoplamiento flexible, por otro lado, es un dispositivo que conecta dos flechas, pero es capaz de transmitir torque de la flecha del motor a la flecha impulsada pero tolerando un pequeño desalineamiento (angular, paralelo o una combinación de los dos). Contra las creencias populares y a pesar del hecho de que los acoplamientos flexibles compensan ligeros errores en caso de emergencia, el desalineamiento es siempre indeseable y no deberá tolerarse. Causa chicoteo de las flechas, aumenta el empuje axial en los cojinetes de la bomba y el motor y generalmente resulta en manteniendo excesivo y falla potencial del equipo. Un acoplamiento flexible debe permitir también algún desplazamiento lateral de las flechas para que sus dos extremos puedan acercarse o separarse bajo la influencia de la expansión térmica, fluctuación hidráulica, o desplazamiento de los centros magnéticos de los motores eléctricos, y moverse así sin imponer empuje excesivo en los cojinetes.



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6.1 Acoplamientos rígidos.- el acoplamiento de abrazadera es un acoplamiento típico rígido. Consiste básicamente de una manga dividida provista de tornillos, de manera que pueda presentarse en los extremos adjuntos de las dos flechas y formar una conexión sólida. Generalmente se incorporan cuñas axiales y circulares en el acoplamiento de la abrazadera, para que la transmisión del torque y del empuje no se haga solamente dependiendo de la fricción de la sujeción.

COPLE RIGIDO

6. 2 Acoplamiento de comprensión.- un acoplamiento de comprensión es igual en esencia a un acoplamiento rígido. La porción central del acoplamiento está formada de un manguito rasurado, taladrado para ajustarse a las dos flechas y cónico en su diámetro exterior al centro de ambos extremos. Las dos mitades del acoplamiento en si están acabadas con perforaciones para adaptarse a esa conicidad. Cuando se aprietan una a la otra con tornillos, el manguito se comprime contra las dos flechas y la sujeción por fricción transmite el torque sin el uso de cuñas. 6.3 Acoplamiento flexible.- un acoplamiento de pasador y amortiguador es un acoplamiento flexible con pasadores sujetos a unas de sus mitades, las cuales atraviesan los amortiguadores que se montan en la otra mitad del acoplamiento en la otra flecha Los amortiguadores están hechos de hule o de otro material comprensible para dar la flexibilidad necesaria. Los pernos que impulsan tienen un ajuste fácil de deslizamiento en los manguitos; las pequeñas variaciones longitudinales, por lo tanto, se contrarrestan mientras los ligeros errores de angularidad se compensan por la flexibilidad del hule. 6.4 Acoplamiento lovejoy es, en realidad, una modificación del principio del acoplamiento de pasador y amortiguador. Consiste en dos tubos con bridas montados en las flechas motriz e impulsada, respectivamente, con patas salientes o mordazas en las bridas. Estas mordazas encajan en un elemento central flexible en forma de araña (generalmente hecha de hule), que absorbe pequeños des alineamientos y vibraciones. INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 23

COPLE LOVEJOY


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6.5 Cople de lainas un acoplamiento totalmente metálico es aquel cuyas partes están hechas completamente de metal. Algunos de estos acoplamientos dependen de la flexibilidad de placas metálicas o de resortes, mientras que otros dependen del deslizamiento angular que es posible con dos estrías conectadas con una manga también estriada. 6.6 Cople “Fast” es acoplamiento flexible de engrane tiene en COPLE DE LAINAS la en la cubierta exterior del acoplamiento, dentro de cada extremo, un anillo con engrane de dientes cortado en su interior encaja con los engranes de las mitades motriz e impulsada del acoplamiento El torque se transmite a través de los dientes de engrane, mientras que la acción de deslizamiento necesaria y la capacidad para ligeros ajustes de posición se deriva de cierta libertad de acción que existe entre los dos juegos de dientes. Para evitar cualquier tendencia a pegarse, debido a la fricción, los engranes trabajan constantemente en un baño de COPLE “FAST” aceite o grasa que se retiene dentro de la cubierta exterior. 6.7 Cople Falk este tipo de acoplamiento todo metálico, Consiste de dos cubos de acero con bridas y un resorte especial de acero templado que forma una rejilla cilíndrica completa, y una cubierta de acero como tapa. Durante la carga ligera los resortes se acomodan en las ranuras exactamente en sus extremos exteriores. Por lo tanto, hay un largo tramo libre de resorte entre el punto de soporte y la fuerza se transmite casi a través de toda la longitud de las brazas flexibles del resorte. Durante la carga normal la distancia entre los soportes en las COPLE “FALK” ranuras se acorta automáticamente el aumentar la carga, endureciendo o reforzándole resorte contra el dobles. Durante una carga excesiva la carga se vuelve tan grande que los resortes se apoyan en toda longitud de la ranura, lo que hace posible la transmisión de severas sobrecargas. El acoplamiento flexible “Falk” esta lubricado con grasa. INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 24


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7. DESMONTAJE Y DESARMADO DE UNA BOMBA Objetivo particular: Al término del tema, los participantes sabrán valorar los cuidados que se debe tener para el desmontaje y desarmado de una bomba Introducción: por lo general el personal, que va a realizar, un desmontaje y desarmado de una bomba, debe tener los conocimientos obtenidos de los instructivos del fabricante. 7.1 Evento para desmontar y desarmar una bomba. Puede decirse que en general el desmontaje y desensamblé de una bomba tipo proceso, consiste de los siguientes eventos: A) Desacoplar el equipo. B) Extracción de los tornillos que sujetan a la ½ bomba a la carcasa. C) Desmontaje de la ½ bomba. D) Aflojar el tornillo o tuerca del impulsor. E) Extraer el impulsor. F) Desmontar la caja de empaque. G) Desmontar manga (y sello mecánico, si lo tiene). H) Separar las tapas de los baleros radial y axial de la caja de cojinetes. I) Extraer la flecha. INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 25


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7.2 PARTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

Bomba centrifugas doble succión



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7.3 Lista de partes De una bomba centrifuga



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8.- MANTENIMIENTO A BOMBAS CENTRIFUGAS Objetivo particular. Al termino del tema, los participantes aplicaran el procedimiento para el mantenimiento general de las bombas centrifugas Para dar un servicio satisfactorio y eficiente. Introducción: Debido a la gran variación de tipos, tamaños, partes y diseños de las bombas centrifugas, cualquier descripción del mantenimiento debe restringirse a los tipos más comunes de bombas centrifugas. Los instructivos de los fabricantes se deberán estudiar cuidadosamente antes de tratar de dar servicio a una bomba determinada 8.1 Consideraciones al desarmar una bomba. Las bombas centrifugas deben desarmarse con mucho cuidado. Las válvulas de succión y descarga deberán estar cerradas y la cubierta de la bomba drenada. Todas las tuberías y partes necesarios que dieran interferir con el desarmado de la bomba, como ½ bomba, tapas (caja) de baleros, deberán desmantelarse según lo requieran las instrucciones del fabricante. La mitad superior de las bombas con cubierta divididas axialmente deberá levantarse verticalmente después de que se han quitado las tuercas de los tornillos de la cubierta, para evitar daño a las partes interiores (Fig. 66). El rotor también deberá sacarse directamente hacia arriba para evitar daño a los impulsores, anillos de desgaste y otras partes, después de haber librado la caja de cojinetes. En las bombas tipo proceso, al sacar la ½ bomba esta operación se hará teniendo el conjunto bien nivelado deslizándolo hacia el elemento motriz. Durante el proceso de deslizamiento, las distintas partes removidas deben marcarse para asegurar que al volverse a armar se haga correctamente. Todas las partes aisladas y todas las juntas importantes se deberán examinar cuidadosamente.



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Generalmente las partes desgastadas se deberán renovar si no se va a examinar la bomba hasta el siguiente periodo de rutina, sin considerar el funcionamiento de la bomba, por que cuando se arman partes nuevas o en buenas condiciones en contacto con partes sucias o desgastadas, es muy probable que las piezas nuevas se desgasten muy rápidamente.

8.2 Mantenimiento de carcasa (cubierta) Las vías de agua de las carcaza deberán mantenerse limpias y libres de herrumbre. Tan pronto como cualquier unidad sea desarmada, se deberá proceder a limpiar y a pintar las vías del agua de la carcaza, usándose a efecto una pintura adecuada que se adhiera firmemente al metal. Un acabado esmaltado será el que de mejores resultados. La experiencia enseña que un programa usual para limpiar y repara la carcaza, debe ser puesto en obra regularmente. De esta manera, la capa protectora de pintura estará siempre en buenas condiciones y se evitara la corrosión. Siempre que la bomba se desarme, se deberá poner una nueva junta entre las dos mitades de la carcaza. La junta deberá ser del mismo espesor y material que la originalmente empleada por el fabricante, para que pueda comprimirse hasta el mismo grueso.

8.3 Mantenimiento de impulsores. Un impulsor que se saca de la cubierta de una bomba deberá examinarse cuidadosamente en todas sus superficies para ver si hay desgaste indebido, como de abrasión, corrosión o cavitacion. La mayoría de las bombas para servicio general usan impulsores de bronce que tiene una vida razonablemente larga, aunque el tipo de impulsores de los material de los impulsores esta en función del producto que manejen. El desgaste por abrasión se puede determinar mejor con una prueba de sedimentación. Una parte del líquido bombeado se permite que repose durante algunas horas en unas vasijas de vidrio, y se examina si las partículas asentadas son de arenisca. Generalmente un análisis químico del laboratorio, del líquido bombeado, es necesario para determinar si la corrosión es la causa INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 29


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de desgaste indebido. Por supuesto, si se identifica el desgaste por corrosión, se hace necesaria la sustitución de los materiales por otros mejores. La cavitación es muchas veces acompañada de picaduras en las superficies del área de la succión del impulsor, y puede identificarse por un ruido de crepitación durante la operación. Si los impulsores se pican o erosionan rápidamente, con frecuencia se justifica el aumento en el costo de aleaciones especiales. Aunque no es probable, el desgaste puede alguna vez ocurrir en el cubo del impulsor sobre la montadura de la flecha o en la caja de la cuña (cuñero). La primera puede ser causada por una porosidad en la fundición del impulsor, permitiendo escurra de la región de alta presión al ajuste entre la flecha es mas fácilmente atacado. El desgaste en la caja de la cuña puede ocurrir si el impulsor se ajusta y queda flojo en la flecha, si la cuña no se ajusta bien o no se coloca bien esta. Finalmente, se pueden formar grietas en el impulsor debido a la vibración excesiva o a los esfuerzos que se establecen durante el proceso de fundición y que no se percibieron al momento de maquinarse e instalar el impulsor. Los impulsores rajados no se pueden reparar correctamente y para volverlos a usar es necesario tomar ciertas precauciones.

8.4 Mantenimiento a anillos de desgaste. Los anillos de desgaste de los impulsores están colocados a presión y se han sujetado por medio de tornillo. Para quitar dichos anillos, cuando llegue el momento de reemplazarlos, será necesario sacar los tornillos que estarán embutidos y extraer los anillos mismos usando cuñas, o algún otro objeto adecuado. Se deberá tener mucho cuidado para comprobar que el impulsor no sufra ningún daño mientras se haga la operación anterior. En vista de que los anillos del impulsor se colocan a presión, existe siempre el peligro de que se produzca alguna excentricidad al momento del ensamble. Por eso se aconseja que inspeccionen el conjunto de la flecha y del impulsor, después de montar los anillos sobre el impulsor, a fin de determinar si las nuevas superficies del anillo de desgaste, no quedaron excéntricas. INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 30


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Las normas y tolerancia de las asociaciones de ingeniería, como el instituto americano del petróleo, dan como guía para anillos de desgastes fijos y móviles los claros que a continuación se menciona. Para ello toman en consideración las condiciones de succión, temperatura del líquido bombeado, la expansión y características del material de los anillos. Considerando en ellos los materiales siguiente: bronce, fierro fundido, acero al cromo y materiales similares.

8.5 Tabla de ajustes de anillos de desgastes

DIAMETRO DEL ANILLO ROTATORIO (PULGADAS) MENOS A 2.000 2.00 A 2.499 2.500 A 2.999 3.000 A 3.499 3.500 A 3.999 4.000 A 4.499 4.500 A 4.999 5.000 A 5.999 6.000 A 6.999 7.000 A 7.999 8.000 A 8.999 9.000 A 9.999 10.000 A 10.999 11.000 A 11.999

CLARO DIAMETRAL MINIMO (PULGADAS) 0.010 0.011 0.012 0.014 0.016 0.016 0.016 0.017 0.018 0.019 0.020 0.021 0.022 0.023



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8.6 Mantenimiento de flechas. Excepto en bombas pequeñas sin mangas de flecha, es raro el reponer una flecha de bomba centrifuga. Aunque la flecha pueda tener que reponerse, debido a daños que resulten por fallas de otras partes, generalmente durara una cantidad de tiempo con respecto a las demás partes. Durante la reparación de una bomba, la flecha deberá examinarse cuidadosamente para ver si hay señales de desgaste o de irregularidad, especialmente en todos los ajustes importantes, como los calibres de los cubos del impulsor, debajo de la manga de la flecha y en los cojinetes. La flecha puede dañarse por oxidación o picándose debido a escurrimiento bajo los impulsores o manguitos de la flecha. Si la bomba esta equipada con baleros, la flecha puede dañarse al girar en el cojinete interior. Si se usan chumaceras de babbitt, se puede gastar en los muños o rayarse o aflojarse en su ajuste del acoplamiento. Las flechas de bomba pequeña sin manga se pueden desgastar en los estoperos. Es también importante verificar la condición de la flecha en los cuñeros. La torcedura de la flecha, esfuerzo térmico excesivo, corrosión y aun un ajuste original imperfecto, pueden aflojar los impulsores dando por resultado el desgaste del cuñeros. Si no se corrige la condición, se agravará rápidamente produciendo una operación muy ruidosa y posiblemente originando la falla de la flecha. Finalmente, la flecha deberá examinarse con cuidado para ver si hay grietas por fatiga aunque estas son bastante raras.



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8.7 Mantenimientos a las mangas de las flechas. Las mangas de las flechas son generalmente la parte de la bomba que se desgasta más rápidamente y la que mas requiere frecuentemente repórtese. Una vez que las mangas se han desgastado apreciablemente, la empaquetadura no puede ajustarse para evitar escurrimiento excesivo. De hecho, las mangas gastadas excesivamente, con frecuencia rasgan y marcan cualquiera empaquetadura tan pronto como se coloca. Por ello, las mangas requieren frecuentemente reparación o reposición cuando no es necesaria ninguna otra reparación de la bomba. Las mangas de bombas de un solo paso y de poca altura de elevación se pueden sacar fácilmente. Como puede ser más difícil sacar las mangas mas largas, que a veces se usan en bombas de alta presión, con frecuencia se fabrican con ranuras exteriores de modo que se pueden utilizar un extractor de mangas. En un diseño que usa una tuerca de impulsor entre la manga y el impulsor, una manga apretada se puede aflojar frecuentemente retrocediendo la tuerca del impulsor.

8.8 Mantenimiento a estoperos y Farol Cuando se saca una bomba a reparación, el cuidado que se hará a los estopero será una buena limpieza a la caja de empaque y sus conductos de enfriamiento al farol. Además, se tendrá el cuidado de revisar el anillo de estrangulamiento, si es postizo; checar su sujeción además de holgura que conserve entre este o la manga y la flecha, y no deberá exceder de 0.030” pulgadas. Además debe reponerse la temperatura. Aunque esto parece sencillo, deberá hacerse correctamente, o la operación de la bomba no será satisfactoria. El cuidado que se le debe dar al farol será de que conserve sus dimensiones; es decir, que por su uso no este corroído y ovalado, que sus orificios roscados, que sirven para extracción, estén en buen estado. INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 33


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La holgura del farol y del prensa estopas puede variar entre 0.020” a 0.075”. El diámetro exterior de estas piezas deberá tener una holgadura menor respecto a su guía, pudiendo ser entre 0.010” a 0.046”. Para evitar que roce con la flecha.

8.9 Mantenimiento a cojinetes resistentes a la fricción. Si se aplican y lubrican apropiadamente los cojinetes resistentes a la fricción en las bombas centrifugas, tiene una larga vida y están excepcionalmente libres de dificultades. Puede sin embargo, ocurrir una falla por lo siguiente: a) Uso de un tipo o tamaño indebido para una aplicación determinada. b) Montaje defectuoso debido a la mano de obra inexperta en la Fabricación o mantenimiento. c) Diseño defectuoso de la montadura. d) Lubricante o practica de lubricación inadecuados. e) Entrada de agua, mugre o arenisca dentro del cojinete. f) Daño mecánico a las bombas, rodillos o carriles. Los diseñadores de bombas basan su selección del tipo de cojinetes, en tamaño y lubricación para adaptarse al campo o campos de servicio para los que se usara la línea de bombas. Ocasionalmente, debido a una equivocación, una bomba se usara para condiciones o en locaciones no apropiadas para su diseño de cojinetes y consecuentemente sufrirá por la corta vida de ellos. Cuando se trate de montar los cojinetes en la flecha de una bomba, recuérdese que para los cojinetes trabajen satisfactoriamente, se requerirá que el anillo interior quede firmemente sujeto a la flecha, sin que pueda girar sobre ella. También es importante que el ajuste del anillo exterior se haga de manera que se evite que haya una rotación libre en el alojamiento. INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 34


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8.10 Mantenimiento a las Chumaceras. Generalmente se recomienda que el espacio libre entre la flecha y los manguitos no debe ordinariamente permitirse que exceda 150% de la holgura a original para determinar este huelgo se toma como base dar 0.002” por cada pulgada del diámetro mas 0.001” en chumaceras chicas, y a criterio del usuario la aumentara o disminuirá según su condiciones de trabajo.. Cuando se inspeccionan las chumaceras, es muy importante examinar la condición de la flecha en las chumaceras. Igualmente deberá examinarse los manguitos para ver si no hay picaduras que son una señal definida de corrientes eléctricas nómadas. Si se descubren marcas de picaduras se deben disponer medios para eliminar las corrientes nómadas o se debe aislar la caja del cojinete o el pedestal. Para renovar los espacios muertos se puede reponer las chumaceras o volverse a rellenar con babbitt. Aunque frecuentemente se tienen en existencia manguitos de repuestos, la cuadrilla de mantenimiento puede encontrarse con el problema de una flecha dañada. Esa flecha debe rebajarse y pulirse y entonces no será adecuado los manguitos de repuestos. Las chumaceras pueden rellenarse con babbitt, vaciándolos después de que el babbitt original se ha taladrado o se ha fundido sacándolo de la concha. Se deberá usar una flecha de medida más pequeña que el molde de fundición cuando se vacía y la nueva chumacera luego rectificada al tamaño para reducir al mínimo el raspado. Se debe tener cuidado para restaurar la ranura de aceite en su localización apropiada para permitir la lubricación correcta. Las chumaceras de empuje kingsbury se deberán reacondicionar con mucho cuidado y siguiendo exactamente las condiciones del fabricante. Es, por lo general, la practica mas segura reponer las partes gastadas de la existencia de refacciones. INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 35


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8.11 Mantenimientos a sellos mecánicos. Al revisarse un sello mecánico ya sea por falla originada en el o por reflejo de falla en otra parte de la bomba, se tendrá la precaución una a una todas sus partes, para que de esa observación corregir la anomalía que se aprecie y reponer las partes dañadas. Cuidados de los sellos mecánicos: •

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la flecha en la zona de la manga, no deberá tener más de 0.002” de lectura de indicador, de reflexión. La manga ya montada, no deberá tener como indicador más de 0.002” de excentricidad. El juego de la flecha se dejara al mínimo posible con un máximo de 0.002”. se vera que la flecha gire libremente. La zona de la flecha donde apoye el anillo sellante rotario, deberá tener un buen acabado, de preferencia a espejo. Al armar las partes del sello, deberá seguirse una limpieza absoluta. Las caras en contacto de los anillos sellantes deberán estar perfectamente asentadas y no deberán tener grietas ni ralladuras. La comprobación hecha con luz monocromática no indicara más de cuatro líneas curvas obscuras cortando sobre una línea recta imaginaria. Las ralladuras no tendrán más de 5 micro pulgadas de profundidad. Los anillos “O” (juntas) de los elementos sellantes, no deberá tener grietas ni deformaciones. Si el sello lleva varios resortes, deberá tener igual longitud y brío. Si solamente lleva un resorte, deberá tener sus extremos paralelos y a escuadra con el eje. Para este ultimo caso también se observara que el sentido de la espiral sea el correcto, debiendo ser, visto desde la brida con el avance de la espiral en el mismo sentido que el giro de la flecha. INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 36

COMPLEJO PETROQUIMICO MORELOS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO MECANICO CURSO: MANTENIMIENTO A BOMBAS CENTRIFUGAS 2010 •

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Se comprobara que el anillo sellantes rotario tenga un movimiento axial libre sobre la manga, una vez que se ha montado en su empaque. El anillo estacionario del sello, al descansar sobre su apoyo en la brida, quedara a escuadra con el eje de esta última. Al apretar la brida del sello, la deformación provocada en el o los resortes, deberá ser adecuada según el sello y el equipo de que se trate. Deformaciones adecuadas provocan cargas excesivas contra los anillos del sello acortando su vida. El apriete de las tuercas de la brida, deberá uniforme. Algunas veces puede corregirse fugas ajustando este apriete.

9.- Procedimiento para ensamblar. Para ensamblar la bomba invierta el proceso de desarmado. Proceda como se menciona: A) Instale las guías de aceite (collar). Estas guías se fijan a la flecha con prisioneros a las ranuras que para ellos tienen la flecha. Monte el balero radial y los axiales sobre la flecha. B) Ponga la rondana y la tuerca del balero. C) Monte el conjunto de flecha y baleros en el soporte de baleros (caja de baleros). D) Atornille la tapa de balero axial en su lugar, después de poner las juntas y dar el juego axial. E) Reemplace los retenes de aceite si ellos han sido quitados. F) Ponga el desviador y gira la flecha. La flecha debe girar libremente. G) Instale la junta y la camisa de la flecha con su cuña. H) Deslice el prensa estopas sobre la camisa de la flecha lo más atrás posible. I) Reemplace los anillos “O” en la tapa de la caja de empaques. J) Ponga la junta y la tapa respectivamente. K) Monte el anillo de desgaste de la caja de empaques y el buje de garganta del estopero. L) Asegura con la tuerca la caja de empaques al soporte de baleros. M) Monte el impulsor y la cuña del impulsor. N) Reemplace la roldana y el tornillo del impulsor. Asegure el tornillo mellado el labio de la roldana contra la superficie plana del tornillo. INSTRUCTOR GIL ARTURO CANSECO PAVÓN 37


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O) Monte el anillo de desgaste de la carcasa y la junta de la carcasa. P) Monte y apriete las tuercas para asegurar la carcasa a la caja de empaques. Gire la flecha la cual debe girar libremente. Q) Monte el empaque, el farol de sello y el prensa estopas.



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10.-Mantenimiento a coples Dependiendo el tipo de cople se debe examinarse cada una de sus partes, cuidadosamente para ver si hay deformaciones, desgastes, es importante verificar el paralelismo de las caras, el ajuste en la flecha, cuñeros, si existe alguna anomalía es necesario repararlo o reponer partes dañadas

11.- Alineamiento Antes de alinear el rotor de la bomba debe girarse a mano para asegurarse que se mueven libremente y se verifica el alineamiento con un indicador de carátula atornillado al cople El alineamiento se logra añadiendo o eliminando cuñas debajo de las patas del motor y haciendo mover el motor en sentido horizontal en algunos casos cuando no se pueda conseguir el alineamiento, será necesario mover la bomba antes de reiniciar el procedimiento.

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RESUMEN


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CONCLUSIONES DEL GRUPO


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BIBLIOGRAFIA: IGOR J, KARASSIK Selección, operación y mantenimiento a bombas centrifugas México 1975 Editorial continental. Traductor. ALBERTO BERUMEN Ingeniero de petróleos mexicanos

KENNET J. MC NAUGHTON Selección uso y mantenimiento a bombas México 1978 traducción. Francisco G. Noriega Contador publico y perito traductor, Revisión técnica José Hernán Pérez Castellanos ing., industrial, Escuela militar de ingenieros, profesor titular ESIME. IPN


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01 -Manual Bombas

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