Respuestas a los misterios comunes del bombeo
1. El caso del factor oculto
Problema
En una gran fábrica de papel en el medio oeste, utilizan bombas de basura autocebantes de 8 pulgadas en toda la instalación para transferir el afluente del sumidero de desechos. Cada sumidero tiene dos bombas instaladas, una para servicio principal y la otra como repuesto de respaldo. En un sumidero particularmente problemático, una de las bombas tenía dificultades para mantener el caudal y, en consecuencia, se reemplazó con una bomba nueva de un fabricante diferente. La nueva bomba funcionó ligeramente mejor que la anterior, pero no tan bien como las otras bombas de la planta. Tampoco podía mantenerse al día con el caudal requerido.
El personal de la planta se comunicó con el fabricante para que un representante visitara el sitio para recibir asistencia en la resolución de problemas. El fabricante's técnico revisó la bomba's ajustes mecánicos y realizó todas las pruebas de rendimiento normales, incluida una verificación de vacío en el lado de succión con la válvula de aislamiento de succión cerrada. Todos los puntos de control de la bomba eran satisfactorios y, sin embargo, no funcionaba correctamente en servicio.
El técnico llamó a su"bomba-teléfono-a-amigo"(alias, el viejo ingeniero de bombas cascarrabias del fabricante) y explicó la situación. La altura de succión fue de 16 pies, el fluido es agua a temperatura ambiente y la inmersión fue más que adecuada. El diseño del sumidero es de tamaño adecuado y presentó un perfil de flujo laminar con poca o ninguna entrada de aire en la succión de la bomba. El ingeniero le dijo al técnico que buscara una fuga de aire en la línea de succión, pero no encontró ninguna. Algunas personas sugirieron una bomba nueva de un fabricante diferente.
Solución El técnico sabía que las fugas de aire (ingreso) en las líneas de succión de la bomba autocebante pueden ser difíciles de encontrar porque el aire ambiental se está filtrando—donde la mayoría de las personas buscan incorrectamente el líquido que se está escapando. Intentó varios métodos que involucraban equipos de detección de fugas y el método antiguo y simple (pero probado y verdadero) de cinta adhesiva y envoltura de plástico, todo fue en vano. El cliente tomó la decisión de vivir con el problema, agregar un sistema de respaldo temporal y un plan para reemplazar el"mal actor"bomba durante el próximo corte importante. Meses después, durante la parada para reemplazar la bomba, decidieron en el último minuto reemplazar también la tubería de succión. Fue entonces cuando encontraron la fuga de aire oculta en la tubería de succión. Estaba en una pieza de transición que atravesaba el piso de concreto sobre el sumidero, donde era inaccesible.
2. La bomba explosiva mágica
Problema
En una mina a cielo abierto cerca de la fábrica de papel mencionada anteriormente, una bomba de lodo revestida de caucho explotó durante el funcionamiento normal. Cuando la bomba explotó, la metralla de la carcasa dañó equipos periféricos, cajas eléctricas y estructuras de soporte. La buena noticia fue que ningún personal resultó herido. Se llamó al fabricante y el ingeniero voló al sitio para investigar. El cliente insistió en que el problema era simplemente una carcasa defectuosa (mala calidad de fundición) y que reemplazar la bomba era un problema de garantía sencillo. El ingeniero no creía en la magia y fue a buscar la causa.
Solución
El ingeniero sabía que las bombas no explotan por razones sobrenaturales. Determinó que las fuerzas requeridas solo podían originarse a partir de un cambio de fase en el fluido bombeado; es decir, el líquido se había convertido en vapor dentro de la bomba. La expansión volumétrica de agua a vapor es altamente exponencial y repentina, como una explosión. Las válvulas de succión y descarga de la bomba permanecieron abiertas durante el incidente, por lo que el fluido atrapado en la carcasa de operación no parecía ser la causa.
Investigaciones posteriores revelaron que el cliente había agregado un controlador de velocidad variable a la bomba para controlar aparentemente un nivel de sumidero más adelante en la línea de proceso. El diseñador del sistema revisado no tuvo en cuenta la velocidad de transporte crítica de la lechada en los cálculos. Una breve explicación es que los sólidos saldrán de la suspensión si la velocidad en la tubería cae por debajo de cierto nivel.
A medida que el sumidero se acercaba a su nivel máximo, los controles recién agregados le indicaron a la bomba que redujera la velocidad. Disminuyó la velocidad varias veces y lo suficiente como para que los sólidos en la suspensión se soltaran y formaran un bloque en los lados de succión y descarga de la bomba como si las válvulas de succión y descarga estuvieran cerradas. Sin embargo, la bomba seguía funcionando (pero ahora con succión y descarga bloqueadas). La potencia del motor simplemente se convertía en calor en el líquido capturado en la carcasa de la bomba. No sabemos exactamente cuánto tiempo tomó, pero el líquido se transformó en vapor y la bomba explotó; no como por arte de magia, sino de las simples leyes de la física en una relación PVT para líquidos (donde PVT = presión/volumen/temperatura). Para comprender y calcular el aumento de temperatura del líquido en la carcasa de una bomba,
3. Factura eléctrica aumenta 50 por ciento en tres meses
Problema
Una instalación de procesos petroquímicos en la parte superior del sur medio utiliza más de 120 bombas en la planta. Todas las bombas cumplen con el diseño ANSI (B73.1), y la población está dividida equitativamente entre dos fabricantes principales, pero con dos tipos diferentes de diseño de impulsor. Al comienzo del nuevo año fiscal, la instalación cambió las fuentes de sus bombas y piezas de repuesto a un nuevo proveedor. En tres meses, el gerente de la planta notó que no solo la planta había'La factura de electricidad de s aumentó significativamente, pero la producción de la instalación también se redujo notablemente. El gerente llamó al nuevo proveedor para quejarse y avisarle que estaba volviendo a la fuente anterior. El fabricante'El ingeniero aceptó a regañadientes que aparentemente había algún tipo de problema, pero solicitó respetuosamente si podía hacer algunas preguntas.
Solución El ingeniero de bombas preguntó:"¿Qué ha cambiado en la planta aparte del proveedor de bombas?"Luego, el gerente de la planta pasó la conversación al nuevo supervisor de mantenimiento de la planta. Después de algunas conversaciones, se determinó que el nuevo supervisor de mantenimiento había recibido instrucciones incorrectas sobre cómo establecer las holguras del impulsor. Para un tipo de bomba, la holgura de ajuste del impulsor es a la carcasa y en otro tipo, es a la caja de empaquetadura (cámara del sello mecánico). Sin embargo, el nuevo supervisor estaba configurando todas las bombas en la mitad de su recorrido total, lo cual es 100 por ciento incorrecto. Como resultado, todas las bombas de la planta ahora estaban operando con baja eficiencia debido a los enormes espacios libres. Después de un poco de convencimiento y reentrenamiento, todas las bombas fueron restauradas a sus holguras de funcionamiento correctas. Ahora todos están contentos excepto los vendedores de la compañía eléctrica.
4. Esta bomba está caliente y embrujada
Problema
Una instalación del Noroeste del Pacífico compró una bomba ANSI para un nuevo sistema en su planta. El cliente tenía docenas de bombas ANSI en servicio, pero esta fue la primera compra de este proveedor. Después de unos minutos de funcionamiento, el cliente notó que los cojinetes de la bomba se estaban calentando y subiendo rápidamente de temperatura. Cerraron para investigar y llamaron al nuevo proveedor. El representante local acudió al lugar. El tipo de aceite, la viscosidad y el nivel se comprobaron como satisfactorios. Se verificó que el juego longitudinal y la alineación de la bomba estuvieran en un rango aceptable. La bomba'Se midió que el punto de condición hidráulica para cabeza y flujo estaba cerca del punto de mejor eficiencia. Se determinó que los resultados de una prueba de campo simple para la tensión excesiva de la tubería estaban dentro de los límites aceptables. Estos controles estaban tomando demasiado tiempo y dinero, y el personal de la planta estaba comprensiblemente ansioso y malhumorado. El representante llamó a la fábrica de bombas para pedir ayuda. El ingeniero de la fábrica revisó los datos y pidió una imagen de la instalación de la bomba.
Solución
Cuando el ingeniero vio la imagen de la instalación de la bomba, inmediatamente vio el motivo del sobrecalentamiento de los cojinetes.
La bomba se instaló con el lado derecho (estribor) contra una pared que impedía el acceso del personal. Dado que el puerto de visualización del nivel de aceite estaba en ese lado obstruido, el usuario final tomó la decisión (con buenas intenciones) de cambiar el puerto de visualización al lado izquierdo (puerto) de la bomba.
El error fue que se utilizó una penetración incorrecta para instalar el puerto de visualización. Usaron una penetración roscada de 1 pulgada del mismo tamaño que era para el enfriador de aceite opcional (si se requiere para aplicaciones de alta temperatura). Al usar el puerto incorrecto, el nivel de aceite, cuando se ajustó correctamente para estar en el medio del puerto de visualización, ahora estaba aproximadamente 1 pulgada por debajo de donde se suponía que debía estar. En consecuencia, los cojinetes estaban hambrientos de aceite y por eso la bomba funcionaba caliente.
La bomba se retiró del servicio, el puerto de visualización del nivel de aceite se colocó en la elevación correcta y se reemplazaron los cojinetes y el aceite sobrecalentados. El exorcismo funcionó y la bomba encantada ahora funciona bien, sin fantasmas.
Conclusión
Cada vez que se realizan cambios o adiciones a una bomba y/o al sistema, con frecuencia entramos en una zona de penumbra de problemas que inicialmente aparecen como fenómenos inexplicables. Ya sea usted el usuario final, el proveedor o un tercero invertido, siempre pregunte por qué se reemplaza la bomba y/o qué ha cambiado. Si te encuentras caminando con frecuencia por el camino a través de la zona crepuscular a altas horas de la noche, pregúntate por qué. Y luego tal vez haga la pregunta unas cuantas veces más.
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