Mantenimiento de Bombas Centrifugas

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

CURSO

MANTENIMIENTO A BOMBAS CENTRIFUGAS

INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAV PAVON ON Página

COMPLEJO PETROQUIMICO MORELOS DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO DE INGENIERIA INGENIERI A DE MANTENIMIENTO MECANICO CURSO: MANTENIMIENTO A BOMBAS CENTRIFUGAS 2010 Reglas Básicas para la Seguridad, Ambiental y Calidad

3

introducción

4

Objetivo general

4

Clasicación de bombas centri!ugas" voluta, di!usor

#

Clasicación de bombas centri!ugas" turbina, $ujo a%ial, mi%to

&

Acciones producidas en los tipos de bombas

'

(artes principales de una bomba centri!uga

)

*ipos de impulsores" abierto, semicerrado, cerrado

+

uncionamiento de cada una de sus partes" carcasa,

-.

Anillos de desgastes

--

lec/a, mangas

-0

1stoperos 2caja de empaues

-3

5aula de sellos 2!arol o interna

-4

(rensa estopa de estoperos

-#

Sellos mecánicos 2 rodamientos y c/umaceras

-&

Sellos dobles

-'

6ise7os de sellos

-)

Cojinetes anti!ricción2 rodamientos

-+

C/umaceras radiales

0.

C/umaceras 8inbury a%iales

0-

Acoplamiento 2cople

00

Acoplamiento r9gido, compresión, $e%ible, lovejoy

03

Acoplamiento" :ainas !ast, !al8

04

Resumen

0#

6esmontaje y desarmado de una bomba

0&

Consideraciones al desarmar una bomba

0'

;antenimiento bomba centri!uga" carcasa

0)

;antenimiento a impulsores

0+

;antenimiento a anillos de desgastes

3.

*abla *abla de ajuste de anillos de desgastes

3-

;a ;antenimiento a $ec/as

30

;antenimiento a mangas de las $ec/as, estoperos y !arol

33

;antenimiento a cojinetes resistente a la !ricción

34

;antenimiento a c/umaceras

3#

;antenimiento a sellos mecánicos

3&,3'

(rocedimiento para ensamblar

3)

6ibujo de bomba

3+

:ista de partes de bomba una centri!uga

4.

;antenimiento a coplees, alineación

4-

resumen Ap
R1=:AS B>S?CAS (ARA :A S1=@R?6A6, A;B?1*A:  CA:?6A6 INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON PAVON Página

COMPLEJO PETROQUIMICO MORELOS DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO DE INGENIERIA INGENIERI A DE MANTENIMIENTO MECANICO CURSO: MANTENIMIENTO A BOMBAS CENTRIFUGAS 2010 A(:?CAC? 61 :A OR;AS ?SO -4..-D-++&2A;B?1* -4..-D-++&2A;B?1*A:, A:, ?SO +..0D0...2CA:?6A6 +..0D0...2CA:?6A6  61: S?S*1;A SS(A S?S*1;A 61 S1=@R?6A6  (RO*1CC? (RO*1CC ? A;B?1*A: -EF @sar el euipo euipo de protecci protección ón personal personal 2ropa 2ropa industri industrial, al, Gapatos Gapatos industri industriales, ales, casco, Barbiuejo, gogles, tapones contra ruido, guantesE 0EF contar con el permiso de trabajo debidamente reuisitadoE reuisitadoE 3EF vericar vericar ue el euipo euipo a interveni intervenirr tenga tenga su res respect pectivo ivo candado candado en el ?nterrup ?nterruptor tor de ArranueE 4EF Solicitar a inspección y seguridad ue coloue cinta de precaución para acordonar la Gona si es necesarioE #EF Hericar ue el euipo a intervenir, este de presionado y purgadoE &EF Si se va atrabajar en el interior de un euipo, asegurarse de ue este per!ectamente ventiladoE 'EF Si se va a trabajar en altura, altura, se deberá usar obligatoriamente obligatoriamente el arn
INTRODUCCION INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON PAVON Página


Actualmente las bombas bombas ocupan un lugar lugar decisio decisio en la industria! Cual"uier sustancia "ue pueda #luir$ es capa% de ser bombeada$ desde el &ter$ m's ol'til$ (asta los lodos mas pesados$ los metales #undidos ) los l*"uidos a +,,- o m's$ no representan ma)or problema para las bombas modernas! El empleo de las bombas se remota a tiempo anteriores a nuestra era$ pues tenemos conocimiento de "ue se utili%aban arte#actos rudimentarios para el bombeo de agua de los pueblos antiguos de Egipto$ c(ina$ india$ Grecia ) roma En nuestros tiempos tiempos para satis#acer las demandas de agua en grande grande ciudades$ as* as* com 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 diers diersida idadd de ellas! ellas! .ar*an r*an desde desde la pe"ue/ pe"ue/aa unidad unidad de despla despla%am %amien iento to a0ustable (asta las las "ue pueden mane0ar + m 1 seg! seg! 23,, ,,, G! 4! 4! M!5 O m's! m's! E6iste un gran n7mero de dise/os$ algunos di#ieren en elementos tan pe"ue/os como el collar*n de la prensa estopa$ otro en principio de operaci8n! Casi todos los sericios de bombeo centr*#ugo tienen sus propios problemas ) re"uer re"uerimi imient entos$ os$ esto esto seric sericios ios ar*an ar*an de sumini suministr stroo de agua agua en genera general$ l$ bombeo de cloacas$ drena0es e irrigaci8n irrigaci8n (asta las plantas de #uer%a$ de traba0o traba0o de proceso ) otras aplicaciones especiali%adas$ el crecimiento ) los cambios en los procesos e industria (an contribuido al desarrollo de nueos dise/os para el numero siempre creciente de bombas$ por lo tanto actualmente se cuenta con muc(os dise/os especialmente "ue puedan estar seeramente limitados en la #le6ibilidad para su aplicaci8n$ los usuarios de bombas centri#ugas deber*an tener conocimiento general del dise/o para a)udar a asegurar su debida aplicaci8n!

OBJETIVO GENERAL Al termino del curso los participantes identi#icaran identi#icaran las partes principales de una bomba centri#uga$ centri#uga$ aplicaran el procedimiento procedimiento para el desarmado$ mantenimiento$ mantenimiento$ ensamble de acuerdo al manual del #abricante

1.- Clasificación Clasificación de las bombas centif!"as# s!s INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAV PAVON ON Página


Caacte$sticas % acciones &od!cidas de ac!edo a s! dise'o Ob(eti)o &atic!la ! Al #inali%ar el tema los participantes (abr'n conocido como est'n clasi#icadas las bombas$ sus caracter*sticas ) las acciones "ue produce cada tipo de bomba! Intod!cción* Una bomb bombaa centri# centri#uga uga es una ma"ui ma"uina na "ue se utili% utili%aa para trans#erir l*"uidos de un punto a otro otro por medio de la conseraci8n conseraci8n de energ*a mec'nica aplicada por la #uer%a e6terna 2motor o turbina5$ a energ*a potencial dentro del li"uido mane0ado por la bomba! Esta puede elear el li"uido o #or%arlo (acia a un recipiente de presi8n$ simplemente darle su#iciente carga 2presi8n5 para encer la #ricci8n de la tuber*a! 1.1.-Vol!ta* Gran porcenta0e de las bombas centri#ugas son tipo oluta! 4ueden 4ueden ser (ori%ontales (ori%ontales o erticales$ erticales$ de un paso o multipasos$ ) en una gama mu) amplia de capacidades! Con Conie iert rtee la ener energg*a de elo eloci cida dad$ d$ del del l*"u l*"uid idoo en presi8n est'tica El impulsor descarga el l*"uido en una carcasa "ue se e6pa e6pand ndee prog progre resi sia ame ment nte$ e$ la cual cual esta esta prop propor orci cion onad adaa a #in #in de redu reduci cir r grad gradua ualm lmen ente te la elo eloci cida dadd del del #lui #luido do!! As*$ s*$ la ener energ* g*aa de elo eloci cida dadd se trans#orma en presi8n! 1.+1.+-,i ,if! f!so so* * se utili% utili%an an princi principal palme mente nte en unidad unidades es mult multip ipaso asoss de alta alta pres presi8 i8n! n! Orig Origin inal alm mente ente era era m's m's e#ic e#icie ient ntee "ue "ue las las de tipo tipo olu oluta ta$$ sin sin emba embarg rgoo en la actualidad sus e#iciencias son comparables! Cambia la direcci8n del #lu0o ) a)uda a conertir la energ*a de elocidad en presi8n! En este de tipo de bomba encontramos unas series de aspas #i0as a la carcasa! Estos pasa0e "ue tambi&n se e6panden gradualmente$ cambian la direcci8n del l*"uido ) conierte la energ*a de elocidad en altura din'mica! 24resi8n5!

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1.-T!bina* para el mane0o de l*"uidos limpios$ pueden ser (ori%ontales o erticales! Son aplicables para capacidades medianas$ altas ) di#erenciales de presi8n eleada$ esta le proporciona energ*a en un n7mero de impulsos durante la rotaci8n! El l*"uido es atrapado por las aspas del impulsor ) arro0ado a una elocidad mu) alta en un canal anular en donde gira a"uel! 9a energ*a es absorbida por el li"uido se descarga a elocidad alta! 1.-/l!(o mi0to* estas bombas son ideales para ba0as presiones ) capacidades altas! 4or lo general son de construcci8n ertical ) de un solo paso! Algunas eces se #abrican unidades (ori%ontales! Utili%an tanto la #uer%a centri#uga$ como la acci8n ascendente de las paletas ) desarrollan su altura din'mica parcialmente debido a la #uer%a centri#uga ) tambi&n por la acci8n ascendente de las aletas!

1.-/l!(o a0ial* tambi&n se conocen como tipo propelas ) desarrollan la ma)or*a de su altura din'mica por la acci8n ascendentes de las propelas! Usualmente son erticales ) aplicables a grandes capacidades ) di#erencias de presi8n ba0as! :esarrollan la ma)or parte de su altura din'mica por la acciones de las aletas sobre el li"uido! Este tipo de bombas generan la ma)or parte de su presi8n por e#ecto del impulso ascendentes de las aspas sobre el l*"uido!

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1.2 ACCIONE3 ,E O4ERACI5N ,E LA3 BO6BA3 CENTRI/7GA3! Con ob0eto de ilustrar el principio en "ue se basan las bombas centri#ugas$ imag*nese un impulsor en reposo en un bote con agua! 2Fig! ;
#ig! ;
#ig! ;
.oliendo a la Fig! ;
+. TI4O3 ,E I647L3ORE3 INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página


El impulsor es el cora%8n de la bomba centri#uga$ (ace girar la masa del li"uido con la elocidad peri#&rica de las e6tremidades de los alabes$ determinado as* la altura de eleaci8n producida o la presi8n de traba0o de la bomba! Con base en el dise/o de la entrada de agua$ los impulsores se clasi#ican de acuerdo con su elocidad espec*#ica! 24ara cargas din'micas altas generalmente tienen una elocidad especi#ica ba0a$ mientras los de ba0as carga la tienen alta5! Tambi&n se tipi#ican seg7n la manera como entra el li"uido en ellos$ el detalle de sus aspas ) el uso para el "ue se les destina!

+.1 Im&!lso abieto* =ablando estrictamente$ un impulsor abierto consiste 7nicamente de alabes! Estos est'n su0etos a un cubo central para montarse en la #lec(a sin #orma alguna$ de pared lateral o cubierta! 9os alabes largos$ deben re#or%arse con costillas totales o parciales! Generalmente los impulsores abiertos se usan en bombas pe"ue/as baratas o en bombas "ue mane0an l*"uidos abrasios! +.+ Im&!lso semi-abietos* El impulsor semi estos est'n locali%ados en la parte posterior de la cubierta del impulsor Su #unci8n es reducir la presi8n en el cubo posterior del impulsor ) eitar "ue la materia e6tra/a "ue se bombea se acumule atr's del impulsor e inter#iera con la operaci8n apropiada de la bomba ) del estopero! +. Im&!lsoes ceados* El impulsor cerrado casi siempre se usa para bombas "ue mane0an l*"uidos limpios$ consiste de cubiertas o paredes laterales "ue encierran totalmente las *as de agua del impulsor desde el o0o de succi8n (asta la peri#eria! Aun"ue este dise/o eita el escurrimiento de agua "ue escurre entre un impulsor abierto o semi

. /7NCIONA6IENTO ,E CA,A 7NA ,E LA3 4ARTE3 ,E 7NA BO6BA CENTRI/7GA .1 Cacasa 9a #unci8n de la 2carcasa5 cubierta de la bomba es reducir la elocidad "ue le induce el impulsor al #luido ) conertir esta energ*a cin&tica en energ*a potencial 2de presi8n5 )a sea por medio de una oluta de un con0unto de paletas o alabes di#usor 9a cubierta o ca0a de la bomba de oluta recibe su nombre de la enoltura en #orma de espiral "ue rodea el impulsor$ esta secci8n recoge el li"uido descargando por el impulsor ) conierte la energ*a de elocidad en energ*a potencial !la oluta de una bomba centri#uga aumenta en 'rea de su punto inicial (asta "ue circula los ?+, grados alrededor del impulsor ) luego se ensanc(a a la abertura #inal de descarga! .+ Anillos de des"aste. 9os anillos de desgaste siren para disminuir los escurrimientos 2recirculaci8n5 de los l*"uidos mane0ados por las bombas$ siendo adem's su principal ob0etio preenir desgastes e6cesios ) costosos en la carcasa ) el impulsor! Estas pie%as por lo general son remoibles ) se pueden reempla%ar #'cilmente a una #racci8n mu) ba0a de lo "ue costar*a un impulsor o carcasa nueos! =a) arios tipos de dise/os de anillos de desgaste$ ) la selecci8n del tipo mas apropiado depende del li"uido "ue se este mane0ando$ la presi8n di#erencial a tra&s de la 0unta de escurrimiento$ la elocidad de #ricci8n ) el dise/o peculiar de la bomba! 9as construcciones m's comunes de anillos de desgaste son el tipo plano! ) el tipo @9! 9a 0unta de escurrimiento en los planos es un espacio libre a6ial entre el impulsor ) el anillo de desgaste de la cubierta es grande$ de manera "ue la elocidad del li"uido "ue #lu)e dentro de la corriente "ue entra al o0o de succi8n del impulsor se ba0a! INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página


. TI4O3 ,EANILO3 ,E ,E3GA3TE3

Tipo plano en la oluta ) impulsor

Tipo @9 en la oluta

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. /lec8as. 9a #unci8n b'sica de la #lec(a de una bomba centri#uga es transmitir los momentos de #le6i8n o tor"ues "ue se presentan al arrancar ) durante la operaci8n$ mientras esta soportado al impulsor ) las otras partes giratorias! :eben e0ecutar ese traba0o con una desiaci8n menor "ue el espacio libre m*nimo "ue (a) entre las partes giratorias ) estacionarias! 9as cargas "ue interienen$ son A5 B5 C5

9os tor"ues El peso ) las partes $ ) 9as #uer%as (idr'ulicas$ tanto radiales como a6iales!

Al dise/ar una #lec(a$ la desiaci8n m'6ima permisible$ la distancia entre apo)os o de e6tremo olante$ ) la locali%aci8n de las cargas$ deben todas considerarse al igual "ue la elocidad cr*tica de dise/o resultante! 9as #lec(as generalmente est'n proporcionadas para resistir el es#uer%o "ue se aplica al arrancar s7bitamente una bomba> por e0emplo$ cuando el motor impulsor est' conectado directamente en la l*nea! Si la bomba mane0a l*"uidos calientes$ la #lec(a estar' destinada para resistir el es#uer%o aplicado cuando la unidad se arranca #r*a sin calentamiento preliminar!

. Camisas de las flec8as 9man"as:. 9as #lec(as de las bombas generalmente se protegen de la erosi8n$ corrosi8n ) desgaste de los estoperos$ 0untas de escurrimiento$ c(umaceras interiores ) en las *as de agua$ con mangas renoables! 9a #unci8n mas com7n de una manga de #lec(a es la de proteger a esta de desgaste en un estopero! 4or ello$ las mangas de la #lec(a "ue tienen otras #unciones$ reciben nombres espec*#icos para indicar su prop8sito! 4or e0emplo$ un manguito de #lec(a usado entre dos impulsores de una bomba de arios pasos$ 0unto con el cas"uillo entre pasos para #ormar una 0unta de escurrimiento entre los pasos$ se llama manga de entre

INTRU:UCCION El dise/o conencional de estopero ) empa"uetadura de pasta son impr'cticos para usarse como un m&todo para sellar una #lec(a giratoria para muc(as condiciones de sericio! En el estopero ordinario$ el sello entre la #lec(a m8il o el manguito de la #lec(a ) la porci8n estacionaria de la ca0a se obtiene por medio de anillos de empa"ue #or%ados entre las dos super#icies ) sostenidos #irmemente en su lugar por medio de un cas"uillo de prensaestopas! El escurrimiento alrededor de la #lec(a se controla 7nicamente apretando o a#lo0ando las tuercas de los pernos del prensaestopas! 9as super#icies realmente sellantes consisten de las super#icies giratorias a6iales de la #lec(a o manguito de la #lec(a ) la empa"uetadura estacionaria! 9os intentos para reducir o eliminar cual"uier escurrimiento de un estopero conencional aumentan la presi8n del prensaestopas! 9a empa"uetadura$ siendo de naturale%a semi pl'stica$ adapta su #orma a la #lec(a con m's precisi8n ) tiende a reducir el escurrimiento! :espu&s de un cierto punto$ sin embargo$ el escurrimiento contin7a$ sin importar "u& tanto se aprietan los tornillos del prensaestopas! El caballa0e de #ricci8n aumenta r'pidamente en este punto> el calor generado no se puede disipar adecuadamente> ) el estopero de0a de #uncionar! Aun antes de "ue se alcance esta condici8n$ los manguitos de #lec(a pueden desgastarse ) ra)arse seeramente$ de modo "ue se (ace imposible empacar el estopero satis#actoriamente! Estas caracter*sticas indeseables pro(*ben el uso de empa"uetadura como el medio obturador entre las super#icies giratorias si el escurrimiento debe mantenerse a un m*nimo absoluto ba0o presi8n seera! Esta condici8n$ a su e% elimina autom'ticamente el uso de super#icies de sello$ por"ue el empa"ue semi pl'stico es el 7nico material "ue puede (acerse "ue se apegue en su #orma a la #lec(a ) compense a su desgaste! Otro #actor "ue (ace insatis#actorios los estoperos para ciertas aplicaciones es el alor relatiamente pe"ue/o de lubricaci8n de muc(o l*"uidos "ue #recuentemente mane0an las bombas centri#ugas como propano ) butano! Estos l*"uidos de (ec(o act7an como solentes de los lubricantes normalmente usados para impregnar la empa"uetadura! 4or lo tanto$ se tiene "ue introducir en el #arol de una ca0a empacada$ aceite de sello para 9ubricar la empa"uetadura ) darle una ida ra%onable! INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página 11


.2 Esto&eos 9ca(a de em&a;!es:. El estoperos es una de las partes m's importantes de una bomba centri#uga! Aun pe"ue/os de#ectos en su arreglo o condici8n pueden eitar la operaci8n correcta de la bomba! 9os estoperos tienen la #unci8n principal de proteger la bomba contra escurrimiento en el punto en el "ue la #lec(a atraiesa la cubierta de la bomba! Sin embargo$ esta #unci8n ar*a tanto en s* misma como en la #orma en "ue se e0ecuta! 4or e0emplo$ si la bomba mane0a una eleaci8n de succi8n ) si la presi8n en el interior del estoperos es in#erior a la atmos#&rica$ la #unci8n del estoperos es eitar "ue entre aire a la bomba! Si esta presi8n es superior a la atmos#&rica$ la #unci8n es eitar el escurrimiento de l*"uido #uera de la bomba! 4ara bombas de sericio general$ un estoperos generalmente toma la #orma de un (ueco cil*ndrico "ue alo0a arios anillos de empa"uetadura alrededor de la #lec(a o de la manga de la #lec(a Si se desea sellar el estoperos$ se usa un anillo #arol 2anillo de linterna5 o 0aula de sello$ "ue separa los anillos de empa"uetaduras en secciones apro6imadamente iguales! 9a empa"uetadura esta comprimida para dar el a0uste deseado en la #lec(a o manga por medio de un cuello o cas"uillo del prensa
INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página 12


.< Ja!la de sello 9faol o intena:. Cuando una bomba opera con altura de succi8n negatia$ el e6tremo interior del estopero esta su0eto al aci8 ) el aire tiende a meterse dentro de la bomba! 4ara este tipo de sericio$ la empa"uetadura esta diidida en dos secciones por un #arol o 0aula de sello (idr'ulico Se introduce a alg7n otro l*"uido de sello en el espacio$ originando #lu0o del l*"uido obturador en ambas direcciones a6iales! Esta construcci8n es 7til para bombas "ue mane0an l*"uidos in#lamables o "u*micamente actios ) peligrosos$ )a "ue eita el #lu0o (acia el e6terior del l*"uido bombeado! 9as 0aulas de sello$ por lo general$ est'n diidas a6ialmente para #acilitar el ensambl&! A eces es coneniente locali%ar la 0aula para sello con m's empa"uetadura en un lado! 4or e0emplo$ en sericio de agua arenosa$ la colocaci8n de la 0aula para sello "ue se muestra en la distribuir*a una ma)or porci8n del li"uido obturador (acia dentro de la bomba eitando de esta #orma "ue la arena entre al estopero! Muestra la ma)or*a de los anillos de empa"uetadura entre la 0aula ) el e6tremo interior de la ca0a de empa"ue! Este arreglo se aplica para reducir la diluci8n de l*"uido bombeado



.= 4ensa esto&a de esto&eos 9os prensa estopa de estoperos pueden tener arias #ormas$ pero b'sicamente se pueden clasi#icar en dos #ormas prensa estopas s8lido 4rensa estopas diidido 9os prensa estopas diididos est'n (ec(o en mitades$ de modo "ue se pueden sacar de la #lec(a sin desmantelar la bomba$ de0ando as* m's espacio libre cuando se est'n re empacando los estoperos! 9os prensa

. 3ellos 6ec>nicos Aun"ue pueden di#erir en arios aspectos #*sicos$ todos los sellos mec'nicos son #undamentalmente los mismos en principio! 9as super#icies obturadoras de todas clases est'n locali%adas en un plano perpendicular a la #lec(a )$ generalmente$ consisten de dos super#icies 2caras5 altamente pulidas "ue se desli%an una sobre otra$ estando conectada una a la #lec(a ) la otra a la parte estacionaria de la bomba!

.1 El sello com&leto se logra en los miembros #i0os! 9as super#icies pulidas o sobrepuestas$ "ue son de di#erentes materiales ) se mantienen en contacto continuo por un resorte$ #orman un sello (erm&tico entre los miembros giratorios ) estacionario con perdidas por #ricci8n mu) pe"ue/as! Cuando el sello es nueo$ el escurrimiento es despreciable ) puede de (ec(o considerase "ue no e6iste! 24ara obtener una reducci8n de presi8n entre la presi8n interior ) la atmos#&rica #uera de la bomba$ se re"uiere "ue (a)a un #lu0o de #luido entre las dos super#icies 4or e0emplo$ este #lu0o puede ser una gota a pocos minutos de interalo o una neblina de apor "ue escapa si se est' mane0ando un l*"uido como propano! As*$ aun"ue el escurrimiento sea inapreciable$ (ablando t&cnicamente$ un sello mec'nico giratorio no puede eliminarlo completamente5! 4or supuesto siempre ocurre alg7n desgaste ) se debe esperar un pe"ue/o escurrimiento con el tiempo! 9a amplia ariaci8n en dise/o de sello deria de muc(os m&todos "ue se usan para dar #le6ibilidad a la montura de los sellos! Un sello mec'nico es similar a un co0inete por "ue re"uiere un espacio libre con moimiento preciso como una pel*cula de l*"uido entre las caras! 9a lubricaci8n ) en#riamiento proporcionado por esta pel*cula reduce el desgaste como lo (ace tambi&n la selecci8n de materiales apropiados para las caras del sello!



9os sellos para bombas centri#ugas no operan satis#actoriamente con aire o gas> si traba0an @secos$ #allaran r'pidamente! 9os sellos pueden usarse "ue mane0en l*"uidos "ue contiene s8lidos$ si estos no retienen$ para "ue no se metan entre las caras del sello o inter#ieran con la #le6ibilidad de la montura! 4ara obtener el primer sello se usan 0untas conencionales o alguna #orma de anillo @O$ #uelles$ o alguna #orma #le6ible de cu/as de empu0e! El escurrimiento entre las super#icies de acoplamiento 2contacto5 no se puede eliminar completamente$ pero puede reducirse a una cantidad insigni#icante manteniendo un contacto mu) preciso entre estas super#icies! Comparaci8n de sellos compensados ) no compensados! 9a presi8n de la bomba 0ustamente adelante del sello mec'nico tiende a mantener las caras de acoplamiento del sello interior 0untas! En el dise/o m's sencillo$ toda la presi8n interna act7a para cerrar las caras! Si el l*"uido mane0ado es un buen lubricante ) las presiones no son e6cesias$ esta carga no ser' per0udicial! El dise/o se conoce como sello sin compensar! Generalmente$ la aplicaci8n de los sellos sin compensar esta limitada a presiones m's ba0as de  a 3,!D g! ;1 cm!  a l*"uidos con propiedades lubricantes igual o me0ores "ue la gasolinera!

.+ 3ellos dobles.- se pueden montar dos sellos mec'nicos dentro de un estoperos para (acer un sello doble$ se usa para bombas "ue mane0an l*"uidos t86icos o altamente in#lamables$ "ue no deben permitirles escapar a la atm8s#era! Tambi&n son aplicables a bombas "ue mane0an l*"uidos corrosios o abrasios a temperaturas mu) altas o mu) ba0as! Se in)ecta entre los dos sellos un l*"uido limpio$ #iltrado ) generalmente inerte a una presi8n poco ma)or "ue la de la bomba adelante del sello! Este l*"uido eita "ue el l*"uido bombeado se ponga en contacto con las partes del sello o escape a la atm8s#era!



. ,ise'os de sellos* Algunos #abricantes de sellos (an considerado proeer al posible usuario con un sericio de ingenier*a mu) completo$ con ob0eto de asegurar "ue se de a cada aplicaci8n el an'lisis m's minucioso! Ese an'lisis es la base esencial para el &6ito de la aplicaci8n de un sello mec'nico$ ) los usuarios deben aproec(ar las enta0as de este sericio! 9a operaci8n de un sello mec'nico se puede entender me0or re#iri&ndose a algunas unidades de normas comerciales! El siguiente estudio trata de las caracter*sticas generales de arios sellos mec'nicos t*picos! Se debe tener en mente$ sin embargo$ "ue cada problema de sello como cada problema de bombeo$ es di#erente! Cuando se desean resultados positios ) seguros El sello mec'nico se deber' dise/ar espec*#icamente ) adaptarse ala unidad "ue se trata! :ebe mencionarse al mismo tiempo "ue el arte de dise/ar sello mec'nico puede ser todo$ menos est'tico! 9a seeridad de los problemas de nueas aplicaciones por un lado ) las recompensas "ue se obtienen con su soluci8n satis#actoria por otro lado$ (an propiciado un proceso ital de continuo desarrollo entre un gran n7mero de #abricantes de sellos!

Sello mec'nico de #uelle met'lico

Sello mec'nico de resorte 7nico

Sello mec'nico de m7ltiples resortes INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página 17


.- Co(inetes Antificción 9Baleos:. .1 4inci&ios B>sicos* Como el coe#iciente de #ricci8n de rodamiento es menor "ue el de #ricci8n de desli%amiento$ no se debe considerar un balero en la misma #orma como una c(umacera! En el primero$ la carga se llea en un punto de contacto de la bola con pista$ pero el punto de contacto no ro%a o desli%a sobre la pista ) no se genera calor apreciable! Adem's el punto de contacto esta cambiando constantemente al rodar la bolas en la pista$ ) la operaci8n es pr'cticamente sin #ricci8n! En la c(umacera (a) un ro%amiento constante de una super#icie sobre otra$ ) la #ricci8n debe reducirse por medio de un lubricante! 9os Baleros de empu0e est'n construidos para resistir pesadas cargas por puro moiendo rodante en un contacto angular! Como la carga de empu0e a6ial$ se distribu)e por igual a todas las bolas a lo largo de las pistas ) la carga indiidual de cada bola es solo una pe"ue/a #racci8n de la carga de empu0e total! En esos co0inetes es esencial "ue las bolas est&n espaciadas mu) uni#ormemente$ ) para este ob0eto se usa una 0aula de reten entre las bolas ) en el carril interior ) e6terior! Esta 0aula no recibe carga$ pero el contacto entre ella ) la bola produce #ricci8n de desli%amiento "ue genera una pe"ue/a cantidad de calor! Es por esa ra%8n por la "ue generalmente los co0inetes de bolas de empu0e tienen c(a"uetas de agua!



.+ C8!maceas adiales Este tipo de soporte anti#ricci8n se emplea algunas eces por econom*a$ como en pe"ue/os motores ) bombas$ en otras para traba0o pesado donde la #lec(a es de tal di'metro$ "ue la instalaci8n de co0inetes resultar*a incosteable! Tambi&n es com7n el uso en bombas erticales sumergidas cu)os elementos anti#ricci8n "uedan en contacto con el producto bombeado! 9a ma)or parte de las c(umaceras est'n lubricadas por aceite$ siendo necesario adaptar su #orma para "ue pueda recibir el caudal necesario para su lubricaci8n ) en#riamiento!

Antes

:espu&s



. C8!macea ?@in"sb!% de em&!(e. Esta c(umacera es de empu0e a6ial ) es mu) aplicada en e"uipos "ue soportan altas cargas a6iales! El principio de operaci8n es el siguiente el collar*n de empu0e recarga sobre arias %apatas "ue puedan piotear sobre un bot8n de apo)o! Cuando la elocidad es ba0a$ las %apatas recargan totalmente contra el collar*n> pero al ir aumentando la elocidad$ las %apatas se ladean ligeramente permitiendo una entrada cada e% ma)or de aceite deba0o de ellas$ asegurando su lubricaci8n ) en#riamiento! 9as c(umaceras ingsbur) pueden tener arios tipos de arreglos$ siendo generalmente usual la "ue soporto empu0e a6ial en ambas direcciones$ debido a "ue tiene %apatas a cada lado puede ser di#erente o igual$ seg7n la aplicaci8n En las aplicaciones de traba0o pesado$ las c(umaceras son del tipo autoaliniable$ permitiendo compensarlos pe"ue/os cambios en la posici8n angular de la #lec(a! Esta caracter*sticas consigue dot'ndola c(umacera de un asiento es#&rico!

9os materiales usados para c(umaceras pueden ser mu) diersos$ siendo entre otros los siguientes BRONCE$ A9UMINIO$ GRAFIT$ TEF9ON BABBITT SOBRE BASE :E ESTAHO BABBITT SOBRE BASE :E 49OMO! 9a m's com7n es la babbitt sobre base esta/ada$ aplicada sobre un cuerpo de #undici8n gris ) #i0ando el babbitt por ranuras en #orma de cola de milano! Generalmente la capa de babbitt es de un 31



2. Aco&lamiento 9co&lees: 9as bombas centri#ugas est'n conectadas a su medio motri% por medio de acoplamientos de una u otra clase$ e6cepto las unidades conectadas en #orma compactas$ en las "ue el impulsor est' montado en una e6tensi8n de la #lec(a de la unidad motri%! 9os acoplamientos pueden ser #le6ibles o r*gidos! Un acoplamiento "ue no permite moimiento relatio a6ial o radial entre las #lec(as del elemento motri% ) de la bomba$ se llama acoplamiento r*gido! Conecta las dos #lec(as s8lidamente )$ en e#ecto$ las conierte en una sola #lec(a! El uso acoplamientos r*gidos esta principalmente restringido a bombas erticales! Un acoplamiento #le6ible$ por otro lado$ es un dispositio "ue conecta dos #lec(as$ pero es capa% de transmitir tor"ue de la #lec(a del motor a la #lec(a impulsada pero tolerando un pe"ue/o desalineamiento 2angular$ paralelo o una combinaci8n de los dos5! Contra las creencias populares ) a pesar del (ec(o de "ue los acoplamientos #le6ibles compensan ligeros errores en caso de emergencia$ el desalineamiento es siempre indeseable ) no deber' tolerarse! Causa c(icoteo de las #lec(as$ aumenta el empu0e a6ial en los co0inetes de la bomba ) el motor ) generalmente resulta en manteniendo e6cesio ) #alla potencial del e"uipo! Un acoplamiento #le6ible debe permitir tambi&n alg7n despla%amiento lateral de las #lec(as para "ue sus dos e6tremos puedan acercarse o separarse ba0o la in#luencia de la e6pansi8n t&rmica$ #luctuaci8n (idr'ulica$ o despla%amiento de los centros magn&ticos de los motores el&ctricos$ ) moerse as* sin imponer empu0e e6cesio en los co0inetes!



2.1 Aco&lamientos $"idos.- el acoplamiento de abra%adera es un acoplamiento t*pico r*gido! Consiste b'sicamente de una manga diidida proista de tornillos$ de manera "ue pueda presentarse en los e6tremos ad0untos de las dos #lec(as ) #ormar una cone6i8n s8lida! Generalmente se incorporan cu/as a6iales ) circulares en el acoplamiento de la abra%adera$ para "ue la transmisi8n del tor"ue ) del empu0e no se (aga solamente dependiendo de la #ricci8n de la su0eci8n!

CO49E RIGI:O

2. + Aco&lamiento de com&ensión.- un acoplamiento de comprensi8n es igual en esencia a un acoplamiento r*gido! 9a porci8n central del acoplamiento est' #ormada de un manguito rasurado$ taladrado para a0ustarse a las dos #lec(as ) c8nico en su di'metro e6terior al centro de ambos e6tremos! 9as dos mitades del acoplamiento en si est'n acabadas con per#oraciones para adaptarse a esa conicidad! Cuando se aprietan una a la otra con tornillos$ el manguito se comprime contra las dos #lec(as ) la su0eci8n por #ricci8n transmite el tor"ue sin el uso de cu/as! 2. Aco&lamiento fle0ible.- un acoplamiento de pasador ) amortiguador es un acoplamiento #le6ible con pasadores su0etos a unas de sus mitades$ las cuales atraiesan los amortiguadores "ue se montan en la otra mitad del acoplamiento en la otra #lec(a 9os amortiguadores est'n (ec(os de (ule o de otro material comprensible para dar la #le6ibilidad necesaria! 9os pernos "ue impulsan tienen un a0uste #'cil de desli%amiento en los manguitos> las pe"ue/as ariaciones longitudinales$ por lo tanto$ se contrarrestan mientras los ligeros errores de angularidad se compensan por la #le6ibilidad del (ule! 2. Aco&lamiento lo)e(o% es$ en realidad$ una modi#icaci8n del principio del acoplamiento de pasador ) amortiguador! Consiste en dos tubos con bridas montados en las #lec(as motri% e impulsada$ respectiamente$ con patas salientes o morda%as en las bridas! Estas morda%as enca0an en un elemento CO49E 9O.EJO INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página 22


central #le6ible en #orma de ara/a 2generalmente (ec(a de (ule5$ "ue absorbe pe"ue/os des alineamientos ) ibraciones!

2. Co&le de lainas un acoplamiento totalmente met'lico es a"uel cu)as partes est'n (ec(as completamente de metal! Algunos de estos acoplamientos dependen de la #le6ibilidad de placas met'licas o de resortes$ mientras "ue otros dependen del desli%amiento angular "ue es posible con dos estr*as conectadas con una manga tambi&n estriada! 2.2 Co&le ?/ast es acoplamiento #le6ible de engrane tiene en CO49E :E 9AINAS la en la cubierta e6terior del acoplamiento$ dentro de cada e6tremo$ un anillo con engrane de dientes cortado en su interior enca0a con los engranes de las mitades motri% e impulsada del acoplamiento El tor"ue se transmite a tra&s de los dientes de engrane$ mientras "ue la acci8n de desli%amiento necesaria ) la capacidad para ligeros a0ustes de posici8n se deria de cierta libertad de acci8n "ue e6iste entre los dos 0uegos de dientes! 4ara eitar cual"uier tendencia a pegarse$ debido a la #ricci8n$ los engranes traba0an constantemente en un ba/o de CO49E @FAST aceite o grasa "ue se retiene dentro de la cubierta e6terior! 2.< Co&le /al@ este tipo de acoplamiento todo met'lico$ Consiste de dos cubos de acero con bridas ) un resorte especial de acero templado "ue #orma una re0illa cil*ndrica completa$ ) una cubierta de acero como tapa! :urante la carga ligera los resortes se acomodan en las ranuras e6actamente en sus e6tremos e6teriores! 4or lo tanto$ (a) un largo tramo libre de resorte entre el punto de soporte ) la #uer%a se transmite casi a tra&s de toda la longitud de las bra%as #le6ibles del resorte! :urante la carga normal la distancia entre los soportes en las CO49E @FA9 ranuras se acorta autom'ticamente el aumentar la carga$ endureciendo o re#or%'ndole resorte contra el dobles! :urante una carga e6cesia la carga se uele tan grande "ue los resortes se apo)an en toda INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página 23


longitud de la ranura$ lo "ue (ace posible la transmisi8n de seeras sobrecargas! El acoplamiento #le6ible @Fal esta lubricado con grasa!

Ca)itación 7n ata;!e al coaón de las Bombas Centif!"as. Introducción.

9a caitaci8n es un #en8meno mu) com7n$ pero es el menos comprendido de todos los 4roblemas de bombeo! Tiene distintos signi#icados para di#erentes personas! Algunos la :e#inen como el ruido de golpeteo o tra"ueteo "ue se produce en una bomba! Otros la 9laman @patina0e debido a "ue la presi8n de la bomba decrece ) el caudal se torna err'tico! Cuando se produce caitaci8n$ la bomba no solamente no cumple con su sericio b'sico :e bombear un l*"uido sino "ue tambi&n e6perimenta da/os internos$ #allas de los sellos$ Rodamientos$ etc! En resumen$ la ca)itación es una condici8n anormal "ue puede producir p&rdidas de 4roducci8n$ da/os al e"uipo ) lo peor de todo$ lesiones al personal! 9os pro#esionales de la 4lanta deben estar capacitados para detectar r'pidamente los Signos de caitaci8n$ identi#icar correctamente su tipo ) la causa "ue la produce para as* 4oder eliminarla o atenuarla! Una comprensi8n correcta de los conceptos enueltos es Clae para el diagnostico ) correcci8n de cual"uier problemas de bombeo relacionado con Caitaci8n! INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página 24


3i"nificado del tmino ?Ca)itación en el conte0to de las bombas Centif!"as. Caitaci8n procede del lat*n @caus$ "ue signi#ica espacio (ueco o caidad! En los :iccionarios t&cnicos se de#ine como Kla r'pida #ormaci8n ) colapso de caidades en %onas :e mu) ba0a presi8n en un #lu0o l*"uido! En la literatura sobre bombas centri#ugas$ en lugar de @caidad$ se usan arios t&rminos Como bolsones de apor$ bolsones de gas$ (o)os$ burbu0as$ etc! En este art*culo se usar' El t&rmino @burbu0a! En el conte6to de las bombas centri#ugas$ el t&rmino caitaci8n implica un proceso :in'mico de #ormaci8n de burbu0as dentro del l*"uido$ su crecimiento ) subsecuente Colapsa miento a medida "ue el l*"uido #lu)e a tra&s de la bomba! Generalmente las burbu0as "ue se #orman dentro de un l*"uido son de dos tipos Burbu0as :e apor o burbu0as de gas! 9as burbu0as de apor se #orman debido a la apori%aci8n del l*"uido bombeado! 9a Caitaci8n inducida por la #ormaci8n ) colapso de estas burbu0as se conoce como Caitaci8n .aporosa! 9as burbu0as de gas se #orman por la presencia de gases disueltos en el l*"uido Bombeado 2generalmente aire pero puede ser cual"uier gas presente en el Sistema5! 9a caitaci8n inducida por la #ormaci8n ) colapso de estas burbu0as se Boris Cisneros =$ Consultor 4'gina ; de 3L Conoce como Caitaci8n Gaseosa! En ambos tipos$ las burbu0as se #orman en un punto interior de la bomba en el "ue la 4resi8n est'tica es menor "ue la presi8n de apor del l*"uido 2caitaci8n aporosa5 o "ue la INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página 25


4resi8n de saturaci8n del gas 2caitaci8n gaseosa5! 9a Caitaci8n .aporosa es la #orma de caitaci8n m's com7n en las bombas de proceso! Generalmente ocurre debido a un insu#iciente N4S= disponible o a #en8menos de Recirculaci8n interna! Se mani#iesta como una reducci8n del desempe/o de la bomba$ ruido E6cesio$ alta ibraci8n ) desgaste en algunos componentes de la bomba! 9a e6tensi8n del :a/o puede ir desde unas picaduras relatiamente menores despu&s de a/os de sericio$ =asta #allas catastr8#icas en un corto periodo de tiempo! 9a Caitaci8n Gaseosa se produce por e#ecto de gases disueltos 2m's com7nmente aire5 En el l*"uido! Esta caitaci8n raramente produce da/o en el impulsor o carca%a! Su e#ecto 4rincipal es una p&rdida de capacidad! No debe con#undirse con el ingreso de aire o Bombeo de l*"uidos espumosos$ situaciones "ue no necesariamente producen caitaci8n pero s* reducci8n de capacidad$ detenci8n del bombeo ) otros problemas!



Las bombas centrífugas verticales sumergidas

El #uncionamiento de las bombas centr*#ugas erticales sumergidas (ace innecesario el cebado! El impulsor siempre est' por completo rodeado por el l*"uido a impulsar ) la bomba puede traba0ar en cual"uier momento! El control de la unidad es m*nimo Solamente (a) "ue arrancar el motor de la bomba sin (acer un cebado preio! 9a aspiraci8n es siempre por aba0o a una cierta pro#undidad con respecto al niel libre del l*"uido! Si esta pro#undidad es insu#iciente pueden generarse en la super#icie remolinos por cu)o centro entra aire a la bomba ) esto reduce el rendimiento del e"uipo! El e0e de estas bombas "ueda$ por su largo$ guiado por co0inetes de #ricci8n ) lubricados por grasa$ aceite o el mismo l*"uido bombeado! 9as enta0as (idr'ulicas son notorias :esaparecen todos los problemas de aspiraci8n "ue son el principal inconeniente en el #uncionamiento de las bombas centr*#ugas! :esenta0as de este tipo de bomba respecto a las bombas (ori%ontales Son inicialmente m's caras ) su mantenimiento muc(o m's eleado! Cual"uier reparaci8n e6ige el desmonta0e de la bomba para subirla a la super#icie! El e0e alargado e6pone a los co0inetes a #uer%as mec'nicas mu) #uertes "ue pueden reducir dr'sticamente la ida 7til de los mismos! INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página 27


<. ,E36ONTAJE D ,E3AR6A,O ,E 7NA BO6BA Ob(eti)o &atic!la* Al t&rmino del tema$ los participantes sabr'n alorar los cuidados "ue se debe tener para el desmonta0e ) desarmado de una bomba Intod!cción* por lo general el personal$ "ue a a reali%ar$ un desmonta0e ) desarmado de una bomba$ debe tener los conocimientos obtenidos de los instructios del #abricante! <.1 E)ento &aa desmonta % desama !na bomba. 4uede decirse "ue en general el desmonta0e ) desensambl& de una bomba tipo proceso$ consiste de los siguientes eentos A5 :esacoplar el e"uipo! B5 E6tracci8n de los tornillos "ue su0etan a la  bomba a la carcasa! C5 :esmonta0e de la  bomba! :5 A#lo0ar el tornillo o tuerca del impulsor! E5 E6traer el impulsor! INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página 28


F5 :esmontar la ca0a de empa"ue! G5 :esmontar manga 2) sello mec'nico$ si lo tiene5! =5 Separar las tapas de los baleros radial ) a6ial de la ca0a de co0inetes! I5 E6traer la #lec(a!

<.+ 4ARTE3 ,E 7NA BO6BA CENTRI/7GA





<. Lista de &ates ,e !na bomba centif!"a



=.- 6ANTENI6IENTO A BO6BA3 CENTRI/7GA3 Ob(eti)o &atic!la. Al termino del tema$ los participantes aplicaran el procedimiento para el mantenimiento general de las bombas centri#ugas 4ara dar un sericio satis#actorio ) e#iciente! Intod!cción* :ebido a la gran ariaci8n de tipos$ tama/os$ partes ) dise/os de las bombas centri#ugas$ cual"uier descripci8n del mantenimiento debe restringirse a los tipos m's comunes de bombas centri#ugas! 9os instructios de los #abricantes se deber'n estudiar cuidadosamente antes de tratar de dar sericio a una bomba determinada =.1 Consideaciones al desama !na bomba. 9as bombas centri#ugas deben desarmarse con muc(o cuidado! 9as 'lulas de succi8n ) descarga deber'n estar cerradas ) la cubierta de la bomba drenada! Todas las tuber*as ) partes necesarios "ue pudieran inter#erir con el desarmado de la bomba$ como  bomba$ tapas 2ca0a5 de baleros$ deber'n desmantelarse seg7n lo re"uieran las instrucciones del #abricante! 9a mitad superior de las bombas con cubierta diididas a6ialmente deber' leantarse erticalmente despu&s de "ue se (an "uitado las tuercas de los tornillos de la cubierta$ para eitar da/o a las partes interiores 2Fig! ++5! El rotor tambi&n deber' sacarse directamente (acia arriba para eitar da/o a los impulsores$ anillos de desgaste ) otras partes$ despu&s de (aber librado la ca0a de co0inetes! En las bombas tipo proceso$ al sacar la  bomba esta operaci8n se (ar' teniendo el con0unto bien nielado desli%'ndolo (acia el elemento motri%! :urante el proceso de desli%amiento$ las distintas partes remoidas deben marcarse para asegurar "ue al olerse a armar se (aga correctamente! Todas las partes aisladas ) todas las 0untas importantes se deber'n e6aminar cuidadosamente!



Generalmente las partes desgastadas se deber'n renoar si no se a a e6aminar la bomba (asta el siguiente periodo de rutina$ sin considerar el #uncionamiento de la bomba$ por "ue cuando se arman partes nueas o en buenas condiciones en contacto con partes sucias o desgastadas$ es mu) probable "ue las pie%as nueas se desgasten mu) r'pidamente!

=.+ 6antenimiento de cacasa 9c!bieta: 9as *as de agua de las carca%a deber'n mantenerse limpias ) libres de (errumbre! Tan pronto como cual"uier unidad sea desarmada$ se deber' proceder a limpiar ) a pintar las *as del agua de la carca%a$ us'ndose a e#ecto una pintura adecuada "ue se ad(iera #irmemente al metal! Un acabado esmaltado ser' el "ue de me0ores resultados! 9a e6periencia ense/a "ue un programa usual para limpiar ) repara la carca%a$ debe ser puesto en obra regularmente! :e esta manera$ la capa protectora de pintura estar' siempre en buenas condiciones ) se eitara la corrosi8n! Siempre "ue la bomba se desarme$ se deber' poner una nuea 0unta entre las dos mitades de la carca%a! 9a 0unta deber' ser del mismo espesor ) material "ue la originalmente empleada por el #abricante$ para "ue pueda comprimirse (asta el mismo grueso!

=. 6antenimiento de im&!lsoes. Un impulsor "ue se saca de la cubierta de una bomba deber' e6aminarse cuidadosamente en todas sus super#icies para er si (a) desgaste indebido$ como de abrasi8n$ corrosi8n o caitacion! 9a ma)or*a de las bombas para sericio general usan impulsores de bronce "ue tiene una ida ra%onablemente larga$ aun"ue el tipo de impulsores de los material de los impulsores esta en #unci8n del producto "ue mane0en! El desgaste por abrasi8n se puede determinar me0or con una prueba de sedimentaci8n! Una parte del l*"uido bombeado se permite "ue repose durante algunas (oras en unas asi0as de idrio$ ) se e6amina si las part*culas asentadas son de arenisca! Generalmente un an'lisis "u*mico del laboratorio$ del l*"uido bombeado$ es necesario para determinar si la corrosi8n es la causa de desgaste indebido! 4or supuesto$ si se identi#ica el desgaste por corrosi8n$ se (ace necesaria la sustituci8n de los materiales por otros me0ores! INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página 33


9a caitaci8n es muc(as eces acompa/ada de picaduras en las super#icies del 'rea de la succi8n del impulsor$ ) puede identi#icarse por un ruido de crepitaci8n durante la operaci8n! Si los impulsores se pican o erosionan r'pidamente$ con #recuencia se 0usti#ica el aumento en el costo de aleaciones especiales! Aun"ue no es probable$ el desgaste puede alguna e% ocurrir en el cubo del impulsor sobre la montadura de la #lec(a o en la ca0a de la cu/a 2cu/ero5! 9a primera puede ser causada por una porosidad en la #undici8n del impulsor$ permitiendo escurra de la regi8n de alta presi8n al a0uste entre la #lec(a es mas #'cilmente atacado! El desgaste en la ca0a de la cu/a puede ocurrir si el impulsor se a0usta ) "ueda #lo0o en la #lec(a$ si la cu/a no se a0usta bien o no se coloca bien esta! Finalmente$ se pueden #ormar grietas en el impulsor debido a la ibraci8n e6cesia o a los es#uer%os "ue se establecen durante el proceso de #undici8n ) "ue no se percibieron al momento de ma"uinarse e instalar el impulsor! 9os impulsores ra0ados no se pueden reparar correctamente ) para olerlos a usar es necesario tomar ciertas precauciones!

=. 6antenimiento a anillos de des"aste. 9os anillos de desgaste de los impulsores est'n colocados a presi8n ) se (an su0etado por medio de tornillo! 4ara "uitar dic(os anillos$ cuando llegue el momento de reempla%arlos$ ser' necesario sacar los tornillos "ue estar'n embutidos ) e6traer los anillos mismos usando cu/as$ o alg7n otro ob0eto adecuado! Se deber' tener muc(o cuidado para comprobar "ue el impulsor no su#ra ning7n da/o mientras se (aga la operaci8n anterior! En ista de "ue los anillos del impulsor se colocan a presi8n$ e6iste siempre el peligro de "ue se produ%ca alguna e6centricidad al momento del ensamble! 4or eso se aconse0a "ue inspeccionen el con0unto de la #lec(a ) del impulsor$ despu&s de montar los anillos sobre el impulsor$ a #in de determinar si las nueas super#icies del anillo de desgaste$ no "uedaron e6c&ntricas!



9as normas ) tolerancia de las asociaciones de ingenier*a$ como el instituto americano del petr8leo$ dan como gu*a para anillos de desgastes #i0os ) m8iles los claros "ue a continuaci8n se menciona! 4ara ello toman en consideraci8n las condiciones de succi8n$ temperatura del l*"uido bombeado$ la e6pansi8n ) caracter*sticas del material de los anillos! Considerando en ellos los materiales siguiente bronce$ #ierro #undido$ acero al cromo ) materiales similares!

=. Tabla de a(!stes de anillos de des"astes

:IAMETRO :E9 ANI99O ROTATORIO 24U9GA:AS5 MENOS A ;!,,, ;!,, A ;!L ;!D,, A ;! ?!,,, A ?!L ?!D,, A ?! L!,,, A L!L L!D,, A L! D!,,, A D! +!,,, A +! !,,, A ! !,,, A ! !,,, A ! 3,!,,, A 3,! 33!,,, A 33!

C9ARO :IAMETRA9 MINIMO 24U9GA:AS5 ,!,3, ,!,33 ,!,3; ,!,3L ,!,3+ ,!,3+ ,!,3+ ,!,3 ,!,3 ,!,3 ,!,;, ,!,;3 ,!,;; ,!,;?



=.2 6antenimiento de flec8as. E6cepto en bombas pe"ue/as sin mangas de #lec(a$ es raro el reponer una #lec(a de bomba centri#uga! Aun"ue la #lec(a pueda tener "ue reponerse$ debido a da/os "ue resulten por #allas de otras partes$ generalmente durara una cantidad de tiempo con respecto a las dem's partes! :urante la reparaci8n de una bomba$ la #lec(a deber' e6aminarse cuidadosamente para er si (a) se/ales de desgaste o de irregularidad$ especialmente en todos los a0ustes importantes$ como los calibres de los cubos del impulsor$ deba0o de la manga de la #lec(a ) en los co0inetes! 9a #lec(a puede da/arse por o6idaci8n o pic'ndose debido a escurrimiento ba0o los impulsores o manguitos de la #lec(a! Si la bomba esta e"uipada con baleros$ la #lec(a puede da/arse al girar en el co0inete interior! Si se usan c(umaceras de babbitt$ se puede gastar en los mu/ones o ra)arse o a#lo0arse en su a0uste del acoplamiento! 9as #lec(as de bomba pe"ue/a sin manga se pueden desgastar en los estoperos! Es tambi&n importante eri#icar la condici8n de la #lec(a en los cu/eros! 9a torcedura de la #lec(a$ es#uer%o t&rmico e6cesio$ corrosi8n ) aun un a0uste original imper#ecto$ pueden a#lo0ar los impulsores dando por resultado el desgaste del cu/eros! Si no se corrige la condici8n$ se agraar' r'pidamente produciendo una operaci8n mu) ruidosa ) posiblemente originando la #alla de la #lec(a! Finalmente$ la #lec(a deber' e6aminarse con cuidado para er si (a) grietas por #atiga aun"ue estas son bastante raras!



=.< 6antenimientos a las man"as de las flec8as. 9as mangas de las #lec(as son generalmente la parte de la bomba "ue se desgasta m's r'pidamente ) la "ue mas re"uiere #recuentemente rep8rtese! Una e% "ue las mangas se (an desgastado apreciablemente$ la empa"uetadura no puede a0ustarse para eitar escurrimiento e6cesio! :e (ec(o$ las mangas gastadas e6cesiamente$ con #recuencia rasgan ) marcan cual"uiera empa"uetadura tan pronto como se coloca! 4or ello$ las mangas re"uieren #recuentemente reparaci8n o reposici8n cuando no es necesaria ninguna otra reparaci8n de la bomba! 9as mangas de bombas de un solo paso ) de poca altura de eleaci8n se pueden sacar #'cilmente! Como puede ser m's di#*cil sacar las mangas mas largas$ "ue a eces se usan en bombas de alta presi8n$ con #recuencia se #abrican con ranuras e6teriores de modo "ue se pueden utili%ar un e6tractor de mangas! En un dise/o "ue usa una tuerca de impulsor entre la manga ) el impulsor$ una manga apretada se puede a#lo0ar #recuentemente retrocediendo la tuerca del impulsor!

=.= 6antenimiento a esto&eos % /aol Cuando se saca una bomba a reparaci8n$ el cuidado "ue se (ar' a los estopero ser' una buena limpie%a a la ca0a de empa"ue ) sus conductos de en#riamiento al #arol! Adem's$ se tendr' el cuidado de reisar el anillo de estrangulamiento$ si es posti%o> c(ecar su su0eci8n adem's de (olgura "ue consere entre este o la manga ) la #lec(a$ ) no deber' e6ceder de ,!,?, pulgadas! Adem's debe reponerse la temperatura! Aun"ue esto parece sencillo$ deber' (acerse correctamente$ o la operaci8n de la bomba no ser' satis#actoria! El cuidado "ue se le debe dar al #arol ser' de "ue consere sus dimensiones> es decir$ "ue por su uso no este corro*do ) oalado$ "ue sus ori#icios roscados$ "ue siren para e6tracci8n$ est&n en buen estado! 9a (olgura del #arol ) del prensa estopas puede ariar entre ,!,;, a ,!,D! El di'metro e6terior de estas pie%as deber' tener una (olgadura menor respecto a su gu*a$ pudiendo ser entre ,!,3, a ,!,L+! 4ara eitar "ue roce con la #lec(a!



=. 6antenimiento a co(inetes esistentes a la ficción. Si se aplican ) lubrican apropiadamente los co0inetes resistentes a la #ricci8n en las bombas centri#ugas$ tiene una larga ida ) est'n e6cepcionalmente libres de di#icultades! 4uede sin embargo$ ocurrir una #alla por lo siguiente a5 Uso de un tipo o tama/o indebido para una aplicaci8n determinada! b5 Monta0e de#ectuoso debido a la mano de obra ine6perta en la Fabricaci8n o mantenimiento! c5 :ise/o de#ectuoso de la montadura! d5 9ubricante o practica de lubricaci8n inadecuados! e5 Entrada de agua$ mugre o arenisca dentro del co0inete! #5 :a/o mec'nico a las bombas$ rodillos o carriles! 9os dise/adores de bombas basan su selecci8n del tipo de co0inetes$ en tama/o ) lubricaci8n para adaptarse al campo o campos de sericio para los "ue se usara la l*nea de bombas! Ocasionalmente$ debido a una e"uiocaci8n$ una bomba se usara para condiciones o en locaciones no apropiadas para su dise/o de co0inetes ) consecuentemente su#rir' por la corta ida de ellos! Cuando se trate de montar los co0inetes en la #lec(a de una bomba$ recu&rdese "ue para los co0inetes traba0en satis#actoriamente$ se re"uerir' "ue el anillo interior "uede #irmemente su0eto a la #lec(a$ sin "ue pueda girar sobre ella! Tambi&n es importante "ue el a0uste del anillo e6terior se (aga de manera "ue se eite "ue (a)a una rotaci8n libre en el alo0amiento!



=.1F 6antenimiento a las C8!maceas. Generalmente se recomienda "ue el espacio libre entre la #lec(a ) los manguitos no debe ordinariamente permitirse "ue e6ceda 3D, de la (olgura a original para determinar este (uelgo se toma como base dar ,!,,; por cada pulgada del di'metro mas ,!,,3 en c(umaceras c(icas$ ) a criterio del usuario la aumentara o disminuir' seg7n su condiciones de traba0o!! Cuando se inspeccionan las c(umaceras$ es mu) importante e6aminar la condici8n de la #lec(a en las c(umaceras! Igualmente deber' e6aminarse los manguitos para er si no (a) picaduras "ue son una se/al de#inida de corrientes el&ctricas n8madas! Si se descubren marcas de picaduras se deben disponer medios para eliminar las corrientes n8madas o se debe aislar la ca0a del co0inete o el pedestal! 4ara renoar los espacios muertos se puede reponer las c(umaceras o olerse a rellenar con babbitt! Aun"ue #recuentemente se tienen en e6istencia manguitos de repuestos$ la cuadrilla de mantenimiento puede encontrarse con el problema de una #lec(a da/ada! Esa #lec(a debe reba0arse ) pulirse ) entonces no ser' adecuado los manguitos de repuestos! 9as c(umaceras pueden rellenarse con babbitt$ aci'ndolos despu&s de "ue el babbitt original se (a taladrado o se (a #undido sac'ndolo de la conc(a! Se deber' usar una #lec(a de medida m's pe"ue/a "ue el molde de #undici8n cuando se ac*a ) la nuea c(umacera luego recti#icada al tama/o para reducir al m*nimo el raspado! Se debe tener cuidado para restaurar la ranura de aceite en su locali%aci8n apropiada para permitir la lubricaci8n correcta! 9as c(umaceras de empu0e ingsbur) se deber'n reacondicionar con muc(o cuidado ) siguiendo e6actamente las condiciones del #abricante! Es$ por lo general$ la practica mas segura reponer las partes gastadas de la e6istencia de re#acciones!



=.11 6antenimientos a sellos mec>nicos. Al reisarse un sello mec'nico )a sea por #alla originada en el o por re#le0o de #alla en otra parte de la bomba$ se tendr' la precauci8n una a una todas sus partes$ para "ue de esa obseraci8n corregir la anomal*a "ue se aprecie ) reponer las partes da/adas! Cuidados de los sellos mec'nicos •

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la #lec(a en la %ona de la manga$ no deber' tener m's de ,!,,; de lectura de indicador$ de de#le6i8n! 9a manga )a montada$ no deber' tener como indicador m's de ,!,,; de e6centricidad! El 0uego de la #lec(a se de0ara al m*nimo posible con un m'6imo de ,!,,;! se era "ue la #lec(a gire libremente! 9a %ona de la #lec(a donde apo)e el anillo sellante rotario$ deber' tener un buen acabado$ de pre#erencia a espe0o! Al armar las partes del sello$ deber' seguirse una limpie%a absoluta! 9as caras en contacto de los anillos sellantes deber'n estar per#ectamente asentadas ) no deber'n tener grietas ni ralladuras! 9a comprobaci8n (ec(a con lu% monocrom'tica no indicara m's de cuatro l*neas curas obscuras cortando sobre una l*nea recta imaginaria! 9as ralladuras no tendr'n m's de D micro pulgadas de pro#undidad! 9os anillos @O 20untas5 de los elementos sellantes$ no deber' tener grietas ni de#ormaciones! Si el sello llea arios resortes$ deber' tener igual longitud ) br*o! Si solamente llea un resorte$ deber' tener sus e6tremos paralelos ) a escuadra con el e0e! 4ara este ultimo caso tambi&n se obserara "ue el sentido de la espiral sea el correcto$ debiendo ser$ isto desde la brida con el aance de la espiral en el mismo sentido "ue el giro de la #lec(a! Se comprobara "ue el anillo sellantes rotario tenga un moimiento a6ial libre sobre la manga$ una e% "ue se (a montado en su empa"ue! INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página 40

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

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El anillo estacionario del sello$ al descansar sobre su apo)o en la brida$ "uedara a escuadra con el e0e de esta 7ltima! Al apretar la brida del sello$ la de#ormaci8n proocada en el o los resortes$ deber' ser adecuada seg7n el sello ) el e"uipo de "ue se trate! :e#ormaciones adecuadas proocan cargas e6cesias contra los anillos del sello acortando su ida! El apriete de las tuercas de la brida$ deber' uni#orme! Algunas eces puede corregirse #ugas a0ustando este apriete!

.- 4ocedimiento &aa ensambla. 4ara ensamblar la bomba inierta el proceso de desarmado! 4roceda como se menciona A5 Instale las gu*as de aceite 2collar5! Estas gu*as se #i0an a la #lec(a con prisioneros a las ranuras "ue para ellos tienen la #lec(a! Monte el balero radial ) los a6iales sobre la #lec(a! B5 4onga la rondana ) la tuerca del balero! C5 Monte el con0unto de #lec(a ) baleros en el soporte de baleros 2ca0a de baleros5! :5 Atornille la tapa de balero a6ial en su lugar$ despu&s de poner las 0untas ) dar el 0uego a6ial! E5 Reemplace los retenes de aceite si ellos (an sido "uitados! F5 4onga el desiador ) gira la #lec(a! 9a #lec(a debe girar libremente! G5 Instale la 0unta ) la camisa de la #lec(a con su cu/a! =5 :eslice el prensa estopas sobre la camisa de la #lec(a lo m's atr's posible! I5 Reemplace los anillos @O en la tapa de la ca0a de empa"ues! J5 4onga la 0unta ) la tapa respectiamente! 5 Monte el anillo de desgaste de la ca0a de empa"ues ) el bu0e de garganta del estopero! 95 Asegura con la tuerca la ca0a de empa"ues al soporte de baleros! M5 Monte el impulsor ) la cu/a del impulsor! N5 Reemplace la roldana ) el tornillo del impulsor! Asegure el tornillo mellado el labio de la roldana contra la super#icie plana del tornillo! O5 Monte el anillo de desgaste de la carcasa ) la 0unta de la carcasa! INSTRUCTOR: GIL A. CANSECO PAVON Página 41


45 Monte ) apriete las tuercas para asegurar la carcasa a la ca0a de empa"ues! Gire la #lec(a la cual debe girar libremente! P5 Monte el empa"ue$ el #arol de sello ) el prensa estopas!



1F.-6antenimiento a co&les :ependiendo el tipo de cople se debe e6aminarse cada una de sus partes$ cuidadosamente para er si (a) de#ormaciones$ desgastes$ es importante eri#icar el paralelismo de las caras$ el a0uste en la #lec(a$ cu/eros$ si e6iste alguna anomal*a es necesario repararlo o reponer partes da/adas

11.- Alineamiento Antes de alinear el rotor de la bomba debe girarse a mano para asegurarse "ue se mueen libremente ) se eri#ica el alineamiento con un indicador de car'tula atornillado al cople El alineamiento se logra a/adiendo o eliminando cu/as deba0o de las patas del motor ) (aciendo moer el motor en sentido (ori%ontal en algunos casos cuando no se pueda conseguir el alineamiento$ ser' necesario moer la bomba antes de reiniciar el procedimiento!

















RE376EN



CONCL73IONE3 ,EL GR74O



BIB9IOGRAFIA IGOR J$ ARASSI Selección, operación y mantenimiento a bombas centrifugas M&6ico 3D Editorial continental! Traductor! A9BERTO BERUMEN Ingeniero de petr8leos me6icanos

ENNET J! MC NAUG=TON Selección uso y mantenimiento a bombas M&6ico 3 traducci8n! Francisco G! Noriega Contador publico ) perito traductor$ Reisi8n t&cnica Jos& =ern'n 4&re% Castellanos ing!$ industrial$ Escuela militar de ingenieros$ pro#esor titular ESIME! I4N


Mantenimiento de Bombas Centrifugas

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