Fundición de hierro fundido: mejoras de material para una carcasa de bomba
Una acería en Colorado estaba usando una bomba vertical HPD de 20 etapas para una aplicación de prueba. La bomba se fabricó originalmente en la década de 1950 y estaba hecha principalmente de hierro fundido, un material de construcción típico de ese período. Sin embargo, los procesos de fabricación contemporáneos han hecho que el hierro fundido quede casi obsoleto.
A lo largo de los años, la carcasa de la bomba de hierro fundido experimentó un desgaste extremo, lo que provocó la degradación de la presión de descarga y la subsiguiente retirada de servicio de la bomba. Después de desconectarse, la bomba se envió a un proveedor local de posventa de bombas para una inspección y análisis exhaustivos para su reparación. El hierro fundido no se puede reparar mediante soldadura, por lo que recuperar los accesorios y devolverlos a las holguras correctas se convirtió en un obstáculo de reparación desafiante. En el pasado, el proceso de reparación implicaba el uso de bronce, que puede adherirse al material de hierro fundido. Sin embargo, desde la última vez que se reparó esta bomba, su condición se había degradado severamente. El bronce se había erosionado y habría requerido una reparación extensa que habría excedido el costo de una nueva carcasa de acero. Por lo tanto, la empresa de posventa recomendó fundir una nueva caja de acero al carbono.
El proceso de ingeniería inversa comenzó escaneando el caso existente usando un dispositivo de escaneo de coordenadas láser y usando esos datos para crear un modelo 3D. Dado que el escaneo inicial contenía el daño y el desgaste existentes, el modelo requirió modificaciones para restaurar la geometría original de la carcasa. Cuando se aplica ingeniería inversa a una pieza, el objetivo es devolver la pieza a su intención de rendimiento original, no solo recrear la pieza tal como se encontró, ya que sería contraproducente crear una pieza nueva y desgastada.
Siguiendo el proceso de ingeniería inversa, se agregó stock de máquina al modelo de la pieza. También se implementaron las asignaciones de fundición necesarias, creando simulaciones que serían útiles para la fundición. Luego se creó un modelo 3D digital secundario para esta fundición y se envió a la fundición.
La carcasa se fundió en una fundición de acero en Arkansas y luego se envió a las instalaciones de Texas de la empresa de posventa para su mecanizado. Se enfrentó la línea dividida, se realizó la perforación de la línea y los técnicos se aseguraron de que todos los ajustes críticos se mecanizaran correctamente. Luego, la pieza se envió de regreso a Colorado, donde se inspeccionó para garantizar la precisión. Después de que la nueva carcasa pasó la inspección, el rotor de 20 etapas se ensambló e instaló en la carcasa y la bomba estuvo lista para enviarse de vuelta al usuario.
Los resultados
Los técnicos de la empresa de posventa pudieron tomar una de las piezas de infraestructura más críticas en la planta del usuario y mejorar las debilidades que sabían que existían en la bomba. La carcasa rediseñada encajaba perfectamente en la bomba y era lo suficientemente resistente como para durar todo el tiempo que la acería permanezca en servicio.