Santiago Dg z

7/30/2019 Santiago Dg z

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UNIVERSIDAD VERACRUZANAFACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA

REGION POZA RICA TUXPAN

MANUAL DE MANTENIMIENTO PARA

BOMBAS CENTRFUGAS MULTIPASOSPARA SUMINISTRO DE AGUAEN PLANTAS DE PROCESO.

TRABAJO PRCTICO EDUCATIVO

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:

INGENIERO MECNICO ELCTRICISTA

PRESENTA:XAVIER SANTIAGO DOMNGUEZ

DIRECTOR DE TRABAJO RECEPCIONALING. CSAR IGNACIO VALENCIA GUTIRREZ

POZA RICA, VER. MAYO DE 2009.


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MANUAL DE

MANTENIMIENTO PARABOMBAS CENTRFUGAS

MULTIPASOSPARA SUMINISTRO DE

AGUAEN PLANTAS DE

PROCESO.


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DEDICATORIA

Dedico ste trabajo prctico educativo a mi familia, ya que sin su apoyo ypaciencia llegar al punto en el que ahora me encuentro hubiese sido imposible.

A mis padres Demetrio Santiago San Juan.

Mara del Pilar Domnguez Arroyo.

A mis hermanos Manolo Santiago Domnguez.

Oswaldo Santiago Domnguez.

Edith Santiago Domnguez.

A quienes debo todo lo que soy y pueda llegar a ser.


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AGRADECIMIENTOS

Agradezco a mis padres por haberme proporcionado los

medios necesarios para llevar acabo mis estudios.

Agradezco a mis hermanos el apoyo que me brindaron, para

poder terminar mis estudios en esta casa de estudios.

Agradezco tambin a mis compaeros por haberme brindado

su amistad; as como a mis profesores por los conocimientos

adquiridos.

Agradezco a mi director de trabajo recepcional

Ing. csar Ignacio Valencia Gutirrez el apoyo en la

realizacin de ste trabajo.

En general agradezco a cada persona que de cualquier

manera contribuyo en ste trabajo.


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1MANUAL DE MANTENIMIENTO PARA BOMBAS CENTRFUGAS MULTIPASOSPARA SUMINISTRTO DE AGUA EN PLANTAS DE PROCESO.

Tabla de contenidoINTRODUCCIN ................................................................................................................. 4Captulo I ............................................................................................................................... 5

JUSTIFICACION .................................................................................................................. 6TIPO Y NATURALEZA DEL TRABAJO ........................................................................... 8CARACTERISTICAS Y FUNCIONES ESENCIALES. ................................................... 9

Captulo II .................................................................................................................................... 10

PROCESOS DEL TRABAJO.................................................................................................... 11

1.0 ESTACIONES DE BOMBEO. ............................................................................................ 11

1.1 Gastos de Bombeo.............................................................................................................. 11

1.2 Cargas de Bombeo. ............................................................................................................ 11

1.3 Requisitos de Potencia (terica). ...................................................................................... 11

1.4 Tipo y Nmero de Bombas. ............................................................................................... 12

1.5. Caractersticas del Crcamo de Bombeo. ...................................................................... 13

2.0. CLASIFICACION Y TIPOS DE ESTACIONES DE BOMBEO..................................... 15

2.1. Clasificacin. ....................................................................................................................... 15

2.2. Tipos Bsicos. ..................................................................................................................... 15

2.2.A. Estaciones de dos cmaras. ......................................................................................... 15

2.2.B. Estaciones de una cmara. ........................................................................................... 15

2.3. Dimensionamiento de las Cmaras Secas. ................................................................... 152.3. A. Cmaras con Carga de Succin: ................................................................................ 17

2.3.B. Cmaras con Altura de Succin : ................................................................................. 18

2.4. Dimensionamiento de la Cmara Hmeda. ................................................................... 19

2.5. Alternativas para calcular el volumen del crcamo. ...................................................... 20

3.0. Planteamiento de la Instalacin. ...................................................................................... 21

3.1. Recomendaciones para una correcta instalacin del equipo. ..................................... 21

3.1. A. Reglas generales a considerar. ................................................................................... 22

3.1. B. Requisitos en lasuccin ............................................................................................... 24

3.1. C. Requisitos en la descarga. ........................................................................................... 24

3.1. D. Materiales. ...................................................................................................................... 25

3.1. E. Accesorios. ..................................................................................................................... 25


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3.1.F. Consideraciones adicionales. ....................................................................................... 26

3.2. Edificios................................................................................................................................ 27

4.0 DESCRIPCION GENERAL DE COMPONENTES DE LA BOMBA. ............................ 28

4.1. DATOS TCNICOS. .......................................................................................................... 29

4.2. ELEMENTOS DE LA BOMBA CENTRFUGA. .............................................................. 32

4.3. CARACTERSTICAS DE LAS BOMBAS CENTRFUGAS. ......................................... 39

5.0. MANTENIMIENTO A COMPONENTES DE LA BOMBA CENTRFUGA. ................. 44

5.1. General: ........................................................................................................................... 44

5.2. Caja de la bomba: .......................................................................................................... 44

5.3. Elemento rotativo............................................................................................................ 44

5.3.a. Desensamble de impulsores y mangas de balanceo ................................................ 44

5.3.b. Reemplazo de impulsores y manga de balanceo ...................................................... 455.4. Cajas de chumaceras y chumaceras .............................................................................. 45

5.4.a. Lubricante recomendado ............................................................................................... 46

5.4.b. Sistema de lubricacin ................................................................................................... 46

5.4.c. Desensamble de chumaceras ....................................................................................... 46

5.4.d. Inspeccin, limpieza y mantenimiento ......................................................................... 46

5.4.e. Reensamble de chumaceras......................................................................................... 47

6.0 OPERACIN DE LA BOMBA CENTRFUGA................................................................. 51

6.1. Revisin preliminar............................................................................................................. 51

6.2. Arranque .............................................................................................................................. 51

6.3. Revisin en operacin ....................................................................................................... 51

6.4. Guiado .................................................................................................................................. 51

6.5. Paro ...................................................................................................................................... 52

6.6. Localizacin de problemas................................................................................................ 52

7.0 ACCIONES DE MANTENIMIENTO DE BOMBAS CENTRFUGAS ........................... 53

7.1. Mantenimiento correctivo. ................................................................................................. 547.2. Mantenimiento preventivo ................................................................................................. 54

7.3. Mantenimiento predictivo. ................................................................................................ 57

7.4. Mantenimiento productivo total. ....................................................................................... 58


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7.5. Mantenimiento dirigido a la confiabilidad (RCM). ......................................................... 59

7.6. Mantenimiento alterno. ...................................................................................................... 60

I. ASPECTOS SELECTIVOS. .................................................................................................. 62

II. ASPECTOS DIRECTIVOS ................................................................................................... 63

III. ASPECTOS GENERALES.................................................................................................. 64

IV. CLASIFICACIN DE EQUIPOS. ....................................................................................... 65

7.7. Mantenimiento de oportunidad......................................................................................... 66

7.8. Mantenimiento de mejora.................................................................................................. 66

8.0. Acciones preliminares para el mantenimiento aplicadas a la bomba centrfugamultipasos. .................................................................................................................................. 66

8.1. Procedimiento de mantenimiento. ................................................................................... 67

8.2. Reensamble de piezas. ..................................................................................................... 67

9.0. Manejo de refacciones....................................................................................................... 68

Captulo III ............................................................................................................................... 70

APORTACIONES Y CONTRIBUCIONES AL DESARROLLO........................................ 71

BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................................... 72

ANEXOS.................................................................................................................................. 73

Dibujo de referencias. ............................................................................................................ 81

Dibujo de partes de ensamble.............................................................................................. 82


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INTRODUCCIN

En cualquier industria, edificio, instalacin o maquinaria late un pequeocorazn, que bombea lquidos, y de cuyo buen funcionamiento dependenimportantes actividades.

La bomba centrfuga, tericamente sencilla en su concepcin y diseo, ofrecedificultades en su marcha y mantenimiento, que exige conocerla muy bien porparte de los operarios. Es decir, que deben adquirir una slida formacin en losproblemas de marcha y de correccin preventiva de los fallos y averas.

En este trabajo, se propone que, el responsable de operacin y mantenimiento deuna bomba centrfuga, sea capaz de conocer:

La composicin, estructura y funcionamiento hidrulico de la mquina, y suintegracin en el proceso.

Los incidentes, fallos y averas que se producen en ella.La causa de dichos incidentes.Las mejoras o mantenimiento modificativo de deben introducirse paraerradicarlos.La buena ejecucin de los montajes, desmontajes y reparaciones.La gestin adecuada de repuestos.La optimizacin de su ciclo de funcionamiento.El mantenimiento preventivo y predictivo de un equipo de bombeo.Los accionamientos de la bomba equipo elctrico, motor, acoplamiento,reductores, y su buen mantenimiento.

En grandes centros de proceso (refineras, qumicas, centrales trmicas, centralesnucleares), la bomba constituye el soporte principal del mismo. Los equipos demantenimiento deben extremar sus cuidados para lograr su buena marcha. Enestas empresas, gran parte del presupuesto anual de mantenimiento lo absorbenlos equipos de bombeo, y la buena formacin de sus operarios debe repercutir acorto y medio plazo, en un aumento de la disponibilidad y en una reduccin delcitado costo de mantenimiento.


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Captulo I


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Captulo I

MANUAL DE MANTENIMIENTO PARA BOMBAS CENTRFUGAS MULTIPASOSPARA SUMINISTRTO DE AGUA EN PLANTAS DE PROCESO.

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JUSTIFICACION

Existe una serie de conceptos para definir el mantenimiento. En el caso especficode los sistemas de abastecimiento de agua, debe tenerse en cuenta lo siguiente:

La calidad del agua es variable. Se emplean diversos procesos de tratamiento de agua. No existen dos estaciones de tratamiento similares; es decir, que tengan

igual tamao, el mismo tipo de construccin y tiempo de servicio ysimilar calidad del agua tratada.

No existen dos estaciones idnticas en organizacin, personal y control. En las plantas de tratamiento de agua existe una gran variedad de

equipos y diversos proveedores.

De todo esto se concluye que no existe un sistema nico de mantenimiento, peros un conjunto de actividades con fines comunes.

Entonces, se puede definir genricamente al mantenimiento como la conservacino proteccin de componentes o equipos para una condicin determinada,especialmente en lo que se refiere a su eficiencia y bajo costo de operacin.

Existen varias razones por las cuales un sistema de tratamiento y distribucin deagua debe tener un servicio organizado de mantenimiento de sus instalaciones yequipos.

Una de ellas es el hecho de que el abastecimiento de agua constituye, sin lugar adudas, el servicio ms importante y no puede tener interrupciones imprevistas.

Otra razn consiste en que, una vez implantado el mantenimiento, los costos sereducen.

Entre las principales ventajas del mantenimiento, podemos mencionar lassiguientes:

mejor conservacin de los equipos; aumento de la calidad y de la productividad; disminucin de paralizaciones imprevistas; disminucin de reparaciones; reduccin de horas extra de trabajo, y reduccin de costos.

El programa de mantenimiento constituye una sistematizacin de todas lasactividades y estrategias destinadas a prevenir los daos.

Su objetivo bsico es garantizar la disponibilidad de la instalacin para atender elprograma de produccin con calidad y productividad y asegurar costos adecuados.


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Captulo I


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Para elaborar el programa de mantenimiento, se deben tener en cuenta lossiguientes puntos:

1. Registro de equipos, agrupados por secciones;

2. descripcin de las actividades para el mantenimiento, y3. plan estratgico.

Los manuales son procedimientos de trabajo que se preparan para ayudar alpersonal de mantenimiento. Se elaboran teniendo en cuenta los catlogos de losequipos suministrados por el fabricante y la experiencia de los tcnicos. Para estose elaboran los siguientes manuales:

1. manual de mantenimiento del equipo;2. manual para eliminar averas del equipo.

Un manejo carente de planificacin genera sobrecostos por el gran nmero derepuestos que se requieren, o bien deriva en largas paralizaciones en laproduccin debido a la falta de ellos.

Entre los factores que determinan la cantidad de repuestos, estn los siguientes:

la cantidad utilizada; la frecuencia de reemplazo; los efectos en la operacin o depreciacin, lo cual es importante para no

invertir dinero en partes o piezas que, por lo general, se reemplazan conbaja frecuencia.

En esta actividad se emplean datos histricos para predecir el futuro, teniendo encuenta que sin una evaluacin, cualquier sistema de mantenimiento tiende afracasar. Para la evaluacin, se analizan los datos o la informacin contenida enlas fichas de trabajo.

Esta evaluacin hace posible lo siguiente:

ajustar el programa y mantener actualizados los manuales demantenimiento;

analizar los trabajos realizados y los materiales empleados a fin dedeterminar los costos de mantenimiento, para efectos de programaciny control del presupuesto;

determinar los costos que demanda la gestin administrativa delalmacenamiento, adquisicin y uso de los repuestos, e

informar a los dems sobre lo que se ha realizado y lo que se pretenderealizar.


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Captulo I


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TIPO Y NATURALEZA DEL TRABAJO

Con el objeto de capacitar tanto a alumnos como a cualquier otra personainteresada, se ha implementado el siguiente trabajo prctico educativo orientado alas personas que trabajan en el rea de bombas centrfugas y sistemas de

bombeo.

Con este enfoque, este trabajo recepcional fue elaborado el presente manual demantenimiento a bombas multipasos, que sirve de base para otras investigacionesde entrenamiento general.

Este trabajo prctico educativo fue desarrollado por un equipo de profesionalescon slida experiencia en este campo, cuyo objetivo es presentar de maneraconcisa y de forma clara y simple, los conceptos, informaciones y datos esencialesen la diaria tarea que realizan los profesionales que trabajan con bombascentrfugas y sistema de bombeo, entregando una base slida para el

desenvolvimiento y perfeccionamiento en esta rea.El objetivo de este trabajo recepcional no es profundizar en algunos temasespecficos, para los cuales el lector deber, en caso de ser necesario, consultarliteratura tcnica especializada.


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Captulo I


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CARACTERISTICAS Y FUNCIONES ESENCIALES.

Para una mayor facilidad en el uso, el presente trabajo prctico educativo ha sidoordenado y dividido convenientemente en nueve captulos o secciones, queabordan los principales tpicos relacionados con el tema .

Los principales objetivos que se intentan abordar son los siguientes:

Conocer las diferentes configuraciones de los sistemas de bombeo que sepresentan en la industria para el suministro de agua.

Poder realizar Montajes y Puestas en Marcha de Moto-Bombas, conforme alas Especificaciones Tcnicas del Fabricante y las Reglas Generalesimpartidas en el Curso.

Establecer un Plan de Mantenimiento Preventivo del Grupo Moto-Bomba,

incluidos los elementos de Acoplamiento y conexionado. Ejecutar un Mantenimiento Correctivo de una Bomba Centrfuga en todos

sus Elementos Constructivos y dejar a Origen los Elementos daadospara poder seguir utilizando con garanta Repuestos Originales.

Realizar modificaciones de menor importancia, para sustituir RepuestosOriginales Obsoletos por otros de reconocido rendimiento, o rpida entrega,existentes en el Mercado.

Realizar todas estas posibles operaciones dentro de un mbito de

Seguridad y Calidad ptima.


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Captulo II


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Captulo II


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Captulo II


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PROCESOS DEL TRABAJO.

1.0 ESTACIONES DE BOMBEO.

1.1 Gastos de Bombeo.

La estacin de bombeo trabajar con un gasto mximo igual al del da de mximoconsumo y se debern considerar capacidades de bombas para los gastos mnimoy menores que el mximo, mientras que se llega al periodo de diseo. Los equiposde bombeo pueden ir aumentndose a medida que lo requieran las necesidades.

1.2 Cargas de Bombeo.

Deber obtenerse y analizarse la informacin relacionada con la Carga DinmicaTotal (CDT): alturas de succin y descarga y alturas totales, estticas y dinmicas,que se tendrn bajo las diferentes condiciones de bombeo.

1.3 Requisitos de Potencia (terica).

Los requisitos de potencia son el producto de los gastos y altura de bombeo,considerando la eficiencia de los equipos. La frmula principal para estimar la

potencia terica necesaria para los motores, es la siguiente:

Donde:

Bombas chicas a 2 de succin 30 50%Bombas medianas 2 a 6 de succin 50 75%Bombas grandes 6 o mayores 75 80%


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Captulo II


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1.4 Tipo y Nmero de Bombas.

Los diferentes tipos de bombas que existen en la industria, son de caractersticastan variadas que rebasan, con mucho, los alcances del presente documento, por

lo que a continuacin se presenta su clasificacin, considerando nicamente lasde mayor utilizacin, en los sectores de agua potable, aguas negras y pluvialesque son de tipo centrfuga.

1.4. A. Clasificacin de las bombas por el tipo de succin.

Las Bombas, de acuerdo con su tipo de succin, se pueden clasificar en:Simple Succin.

Doble Succin.Clasificacin de las bombas por su direccin de flujo.

Bombas de Flujo Radial.Bombas de Flujo Axial.Bombas de Flujo Mixto.

Clasificacin de las bombas por la posicin de su flecha.Bombas horizontales.Bombas verticales.Bombas con motor sumergido.

Para la seleccin de cada tipo de bomba, debern tomarse en cuenta lossiguientes factores:

a) Succinb) Numero de pasos.c) Tipo de impulsores.d) Curvas caractersticas.

Cebadas p/medios

Flujo Axial Simple SuccinUnipaso

Multipaso

Flujo Radial

Flujo Mixto

Simple succin

Doble Succin

Autocebantes

Imp. Abierto

Imp. Cerrado.

Imp. Semiabierto

Unipaso

Multipaso


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Captulo II


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e) Velocidad.f) (NPSH), carga neta de succin positivag) Estudio de cavitacin si fuera necesario.

El nmero de bombas a instalar depender del gasto, sus variaciones y seguridaddel sistema, con un mnimo de dos bombas para el 100% del gasto de proyectocada una. Inclusive en sistemas de abastecimiento para grandes poblaciones seaconseja tener un equipo de bombeo para manejar el 200% del gasto de diseode la estacin. Este valor puede reducirse pero en general es conveniente un valormnimo de 150%, con tres bombas, cada una para el 50% del gasto de diseo.

1.5. Caractersticas del Crcamo de Bombeo.

Pueden ser de una sola cmara o de dos; alturas de succin; accesos.

SUCCIN MXIMA A DIFERENTES ALTITUDES

Altura sobre elnivel del mar

Presinbaromtrica,

Kg/cm2

Altura equivalentem de agua

Succin mximadisponible

de las bombas m.

0 1.033 10.33 7.60

400 0.966 9.86 7.30

800 0.938 9.38 7.00

1200 0.890 8.90 6.40

1600 0.845 8.45 6.10

2000 0.804 8.04 5.80

2400 0.765 7.65 5.50

3200 0.695 6.95 5.20


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Captulo II


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Bomba centrifugahorizontal, multietapa,

con rodetes entrerodamientos, bomba y

motor separados

Figura 1: Bomba multietapa.


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Captulo II


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2.0. CLASIFICACION Y TIPOS DE ESTACIONES DE BOMBEO.

2.1. Clasificacin.

Se acostumbra clasificar las estaciones de bombeo en primarias y secundarias.

Las estaciones primarias toman el agua de alguna fuente de abastecimiento ode algn crcamo, y la elevan a otro almacenamiento, al tratamiento, a la reddirectamente o a una combinacin de ellas.

Las estaciones secundarias mejoran las condiciones de una primariaincrementando presin o gasto, pero con la alimentacin de una estacin primaria.

2.2. Tipos Bsicos.

Las estaciones primarias pueden construirse bsicamente de dos tipos:a) Estaciones de dos cmaras.b) Estaciones de una cmara.

2.2.A. Estaciones de dos cmaras.Se consideran dos cmaras o crcamos. En uno se tendr la entrada delagua y un deposito que sirva para conectar la succin; en el otro, que sedenomina cmara seca, se colocan los equipos de bombeo. La primera

cmara puede no existir como tal, sino que puede ser simplemente unafuente natural.

2.2.B. Estaciones de una cmara.Generalmente se usan para bombas de eje vertical o sumergibles yconsisten de una sola cmara donde se tiene la entrada del agua, elalmacenamiento necesario y los equipos de bombeo, antes mencionados.

2.3. Dimensionamiento de las Cmaras Secas.

Las cmaras secas se dimensionaran de acuerdo con el nmero y dimensin delas unidades de bombeo a instalarse. Sin embargo, deber considerarse elespacio para lo siguiente:

1. Vlvulas y accesorios.2. Controles elctricos.3. Amortiguadores de golpe de ariete.


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Captulo II


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4. Apoyos y atraques.5. El mltiple a construirse adentro o fuera del crcamo.

Las unidades se colocarn de modo que ocupen el mnimo espacio y debeconsiderarse la circulacin entre unidades y el tamao de las bases.

Las cmaras de succin (pozo hmedo) en estaciones de dos cmaras sedimensionaran segn se tenga una instalacin con carga de succin o altura desuccin.

Figura 2: Estacin de bombeo con bombas verticales en dos cmaras.

Figura 3: Estacin de Bombeo con bombas horizontales en dos cmaras(Generalmente con cargas de succin).

Cmara Hmeda

Cmara Seca

Cmara Seca

CmaraSuccin

Mltiple de Descarga


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Captulo II


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2.3. A. Cmaras con Carga de Succin:

a) Se debe considerar una altura mnima del agua de 1m sobre el eje de lasbombas para asegurar que siempre estarn cebadas. En caso de bombas

muy grandes, debe considerarse un mnimo de 0.50m por sobre la partemas alta de la carcasa de la bomba.

b) La longitud ser la misma que la de la cmara seca.

c) Podrn quedar ambas cmaras adosadas con un muro comn oseparadas, dependiendo esto primordialmente del comportamiento delsuelo.

d) El ancho ser el mismo para asegurar un volumen que permita absorberfluctuaciones entre entradas y salidas de tal manera que las bombas no

paren y arranquen con frecuencia. Un mnimo de 15 minutos puedeconsiderarse aceptable aun cuando deber tenderse a valores mayores.

Figura 4: Cmara con carga de succin.


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Captulo II


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2.3.B. Cmaras con Altura de Succin :

a) El nivel mnimo del agua en la cmara de succin se considerara enatencin a :

La carga neta positiva de succin para evitar cavitacin, vibracionesy reduccin en la capacidad y eficiencia.La altura mnima sobre la boca se succin para evitar la entrada delaire (valor comn: ms de 0.50m dependiendo del dimetro de laboca).

b) La longitud y el ancho se consideraran igualmente que en el casoanterior.

c) Las cmaras para bombas de eje vertical se dimensionarn de acuerdo

con: las dimensiones de lo equipos; el volumen de compensacin, y laaltura mnima del agua para tener los NPSHr adecuados (dato delfabricante).

Figura 5: Cmara con altura de succin.


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Captulo II


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La distancia entre el fondo del crcamo y la campana de succin deber ser comose indica en la figura 6.

Figura 6: Distancia del fondo del crcamo a la campana de succin.

2.4. Dimensionamiento de la Cmara Hmeda.

El dimensionamiento de un crcamo depende del tipo de que se trate. En uncrcamo de flujo constante no es importante el volumen del mismo, aunque sedeben guardar ciertas dimensiones geomtricas (que son las que definen suvolumen), ya que las cmaras no retienen ni regulan el gasto, puesto que el aguaque entra es evacuada por las bombas inmediatamente.

En un crcamo de tipo intermitente es muy importante el volumen que se retieneen la o cmaras de bombeo. Sin embargo, el dimensionamiento geomtrico paraun gasto normal de operacin es el mismo para ambos tipos.

Por otro lado, es conveniente disear un crcamo cuyo volumen sea el mnimoposible, pero compatible con las condiciones adecuadas de operacin.

Esto plantea la necesidad de establecer una relacin conveniente entre dichovolumen, los caudales, el requisito de tiempo de retencin, las caractersticas delequipo de bombeo y el programa de operacin (tiempos de arranque y parada) dedicho equipo.

La duracin mnima de un ciclo de bombeo se presenta cuando el caudal deentrada es exactamente igual a la mitad de la capacidad de la bomba; en estascondiciones la duracin del tiempo en que est encendida la bomba es igual altiempo en que permanece apagada. Si el caudal es mayor la bomba permanecerencendida por ms tiempo y viceversa; en ambos casos, la duracin del ciclo esmayor que el mnimo.


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Captulo II


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Para bombas y motores grandes, T (duracin mnima de un ciclo de bombeo enminutos) no debe ser menor que 20 minutos. Para bombas menores, T puede serreducido a 10 minutos, aunque lo recomendable es 15 minutos.

Si esto conduce a un volumen excesivo de una estacin de bombeo pequea quetiene dos bombas idnticas, una de las cuales es de reserva, se puede reducir a lamitad el volumen del crcamo operando las bombas en forma alternada, ya queesto ocasiona que el valor de T para el crcamo sea la mitad del valor efectivo deT para el equipo.

En lo que se refiere a la capacidad de los equipos de bombeo, es convenienteasignar 2 equipos para cada capacidad (las bombas menores, seran destinadas alos caudales cercanos al mnimo) y operarlos alternadamente.

La determinacin del volumen del crcamo se hace en funcin de los tiempos deduracin del ciclo de operacin y de las capacidades de los equipos de bombeo.

2.5. Alternativas para calcular el volumen del crcamo.

Anlisis del diseo de un sistema de bombeo, que trabaja parando, las bombas) anivel mnimo y arrancando cuando el agua alcanza el nivel mximo. Los valoreslmites que deben observarse son:

VARIABLE VALOR LMITE OBSERVACIONEStp (min).

Tiempo de paro en flujomnimo 30 minutos

Se requiere evitar

sedimentacin excesiva ysepticidad.

Tf(min).Tiempo de funcionamientoen flujo mnimo.

3 a 5 minutos

K

Nmero de ciclos por horaen flujo mximo

12 ciclos/hrSe requiere evitar unnmero excesivo dearranques al motor.


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Captulo II


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3.0. Planteamiento de la Instalacin.

El fabricante del equipo de bombeo deber proporcionar todos los datosnecesarios para poder plantear correctamente la instalacin. Sin embargo, pueden

hacerse anteproyectos de la estacin utilizando catlogos o usando los datos deuna bomba semejante a la que se pretenda instalar.

Una vez conocidas las caractersticas del equipo que se adquirir, pueden hacerselos ajustes necesarios.

Una instalacin puede estar incorrecta cuando afecta:

I. El consumo de potencia debido a perdidas por friccin, alta carga develocidad y otras perdidas, sin afectar directamente la eficiencia de labomba.

II. La eficiencia de la bomba debido a prdidas hidrulicas, turbulencia,vrtices y/o entrada de aire en la succin.

3.1. Recomendaciones para una correcta instalacin del equipo.

Es comn que sea de mayor importancia la eleccin de la bomba y equipos decebado sin consideracin debida a la importancia de las tuberas y accesorios, loque puede afectar la eficiencia de la estacin. Por consiguiente, deber tomarseen cuenta lo mostrado en la siguiente figura.

Figura 7: Instalacin incorrecta de Tuberas.


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Captulo II


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3.1. A. Reglas generales a considerar.

1. Nunca debern usarse tuberas de dimetro menor que los dimetros de

succin y descarga de la bomba, de preferencia mayores.2. El dimetro de la tubera de succin ser igual o mayor que el dimetro

de la tubera de descarga.

3. sense reducciones excntricas en la succin para evitar la formacinde bolsas de aire. Las figuras 7 y 8 ilustran la instalacin incorrecta ycorrecta, respectivamente.

Figura 8: Instalacin correcta de tuberas

4. Los aumentos y reducciones en la descarga y succin debern sergraduales para que aseguren un escurrimiento eficiente y ahorro deenerga.

5. Deben instalarse las tuberas de succin y descarga lo msdirectamente posible y con un mnimo de codos y otras piezasespeciales.

6. La tubera de succin deber ser colocada exactamente horizontal o conpendiente uniforme hacia arriba del crcamo de succin hacia la bomba.

7. Nunca debe ponerse un codo en un plano horizontal directamente en labrida de descarga de la bomba. Entre el codo y la brida de succinsese un tramo recto de por lo menos 4 a 6 veces el dimetro del tubo.


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Las figuras 9 y 10 muestran instalaciones incorrecta y correcta,respectivamente.Un codo en las circunstancias desfavorables sealadas causa empujedesigual y prdidas hidrulicas. Esto se debe a un mejor llenado de unlado de la cmara de succin y ojo del impulsor que en el otro.

Figura 9: Instalacinincorrecta de codo en plano

horizontal.

Figura 10: Instalacincorrecta de codo en plano

horizontal.

8. Siempre que sea posible, la reduccin en la succin y el aumento en ladescarga debern instalarse directamente a las bridas de la bomba.Esto producir las prdidas hidrulicas que puedan afectar la eficienciade la bomba. Esto producir mejor conversin de la velocidad y reducirlas prdidas hidrulicas que puedan causar vlvulas o codos conectadosdirectamente y que puedan afectar la eficiencia de la bomba.

9. Seleccinense tuberas, vlvulas y piezas especiales de un tamao talque resulte econmica la instalacin.En general, se puede decir que los dimetros pequeos aumentan elcosto de bombeo, pero el costo inicial es menor; los dimetros grandesreducen el costo de bombeo, pero el costo inicial es grande.

10.Las instalaciones con codos verticales pueden hacerse como se indicaen las figuras siguientes :


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Figura 11: Instalacinrecomendada de codo

vertical.

Figura 12: Instalacin norecomendada pero

permisible de codo vertical.

3.1. B. Requisitos en lasuccin.

1. Asegrese que la presin absoluta sea mayor que la presin de vaporde agua.

2. Siempre que sea posible evtense las instalaciones con altura desuccin. Cuando se tenga que hacer as, se deber hacer el estudio dela altura de succin permisible.

3.1. C. Requisitos en la descarga.

1. Deber instalarse una vlvula de seccionamiento y una de retencinjunto a la bomba.Colquense la vlvula de retencin entre la bomba y la vlvula deseccionamiento y despus del aumento.La vlvula de retencin proteger la bomba contra sobrepresionesdurante un golpe de ariete si se usa vlvula de pie, y contra rotacincontraria si no se usa vlvula de pie.

2. La vlvula de seccionamiento puede usarse para controlar el gasto de labomba.

3. Los aumentos en la descarga son concntricos.4. Las conexiones al mltiple de descarga debern ser similares a las que

se recomiendan en el inciso anterior, considerndose obviamente elescurrimiento en sentido contrario.

5. En muchas ocasiones es necesario mantener el nivel en el crcamo desuccin. Si las salidas son mayores que las entradas podrn tenersearranques y paradas frecuentes. Esto podra eliminarse con el uso de


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una derivacin o paso lateral, conectando el mltiple de descarga con elcrcamo de succin intercalando una vlvula de seccionamiento.

3.1. D. Materiales.

1. En general, las vlvulas son de fierro fundido y requieren conexin conbridas.

2. Las piezas especiales pueden ser de acero, fierro fundido o fierro negro.3. En general, se recomienda que los mltiples sean de acero con piezas

soldadas. Los mltiples de fierro fundido usados con conexiones conbridas pueden requerir la funcin de muchas piezas que no sean defabricacin estndar.

4. Las lneas de succin y descarga pueden ser de acero, fierro fundido yfierro negro.

3.1. E. Accesorios.

1. Juntas flexibles. En general, se usan juntas Gibault para conectartuberas de fierro fundido y asbesto-cemento y juntas Dresser paratuberas de acero.

2. Atraques. Las tuberas debern atracarse perfectamente y se deberhacer el clculo de la fuerza que actuar en ellas para lograr un diseoadecuado.

3. Provanse las conexiones para el dispositivo amortiguador del golpe deariete.

4. En las lneas de descarga habr que colocar vlvulas de entrada y aliviode aire en las crestas para evitar vacos por rotura de la columna deagua y para eliminar aire acumulado.


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Figura 13: Instalacin de descarga mediante mltiple.

3.1.F. Consideraciones adicionales.

Las bombas en instalaciones interiores se colocarn en lugares limpios,secos e iluminados.

En instalaciones exteriores, lo importante es la eleccin apropiada del

motor (a prueba de goteo, a prueba de polvo o ambas).Se proporcionar suficiente espacio para que, en un caso dado, sepueda desarmar la bomba.

Para bombas grandes con carcasas y rotores pesados deber preverseuna gra viajera o facilidades para colocar un polipasto.

En estaciones interiores conviene tener un buen sistema de drenaje o unsumidero con bomba de achique.

Las bases para apoyar bombas centrfugas operadas con motoreselctricos no requieren un anlisis dinmico como sera el caso deapoyar bombas recprocas, o bombas centrfugas operadas con motoresde combustin.

Para el caso ms comn, como bombas con motores elctricos, lasbases son cualquier estructura suficientemente pesada para proporcionar


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un soporte rgido al rea total de la placa de apoyo y absorber cualquieresfuerzo y vibracin normales.

Las bases de concreto semienterradas son las ms satisfactorias. Las

dimensiones dependern del tamao del equipo y de las caractersticasdel suelo.

El fabricante proporcionar los dibujos necesarios para la localizacin delos pernos de anclaje.

3.2. Edificios.

La arquitectura y el acceso de una estacin de bombeo deben ser atractivos y laoperacin no debe causar molestias a la vecindad.

Deber tenderse siempre hacia la construccin de estaciones estticas, interior yexteriormente, con acceso libre al pblico.

Los materiales de muros, pisos, etc., debern requerir poco mantenimiento(vitricotas, losetas de granito o vinlicas, etc.).

La ventilacin e iluminacin, tanto natural como artificial, son especialmenteimportantes. Deber pensarse en posibles modificaciones y expansiones.

Las estaciones situadas en reas residenciales debern, de preferencia, ser

subterrneas y muy silenciosas. Si no es posible, la arquitectura deber armonizarcon la zona circundante.

El problema puede tambin resolverse con el uso de bombas sumergibles.

Otros factores que influyen en el diseo son:

a) Existencia de taller, almacn, oficinas, baos, etc.

b) La localizacin interior o exterior de la subestacin.

c) La localizacin de los tableros de control.

d) Las facilidades para mover los equipos.e) La adecuada localizacin de los drenajes para evitar la contaminacin del

agua.


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4.0 DESCRIPCION GENERAL DE COMPONENTES DE LA BOMBA.

La bomba centrfuga, tericamente sencilla en su concepcin y diseo, ofrecedificultades en su marcha y mantenimiento, que exige conocerla muy bien por

parte de los operarios. Es decir, que deben adquirir una slida formacin en losproblemas de marcha y de correccin preventiva de los fallos y averas.

El responsable de operacin y mantenimiento de una bomba centrfuga, debe sercapaz de conocer:

La composicin, estructura y funcionamiento hidrulico de la maquina, y suintegracin en el proceso.Los incidentes, fallos y averas que se producen en ella.La causa de dichos incidentes.Las mejoras o mantenimiento modificativo de deben introducirse para

erradicarlos.La buena ejecucin de los montajes, desmontajes y reparaciones.La gestin adecuada de repuestos.La optimizacin de su ciclo de funcionamiento.El mantenimiento preventivo y predictivo de un equipo de bombeo. Losaccionamientos de la bomba equipo elctrico, motor, acoplamiento,reductores, y su buen mantenimiento.

En grandes centros de proceso (refineras, qumicas, centrales trmicas, centralesnucleares), la bomba constituye el soporte principal del mismo.

Los equipos de mantenimiento deben extremar sus cuidados para lograr su buenamarcha. En estas empresas, gran parte del presupuesto anual de mantenimientolo absorben los equipos de bombeo, y la buena formacin de sus operarios deberepercutir a corto y medio plazo, en un aumento de la disponibilidad y en unareduccin del citado costo de Mantenimiento.

El tamao y tipo de bomba se describe en este apartado. La bomba ByronJackson est diseada para dar la operacin ptima para el tipo de servicio y elproducto bombeado.

La bomba est diseada para dar la mxima eficiencia sobre una porcin limitada

de la curva carga-capacidad. El comportamiento hidrulico garantizado se aplica aun punto bsico en la curva de carga- capacidad (basado en prueba de laboratoriocon agua limpia de 50 a 85F) y se requiere que el equipo bombeado este limpioy libre de aire, gas y cantidades excesivas de arena o de materiales abrasivos.

Esta seccin delinea los procedimientos generales que se deben observar paraasegurar un servicio largo y libre de problemas. Sin embargo, se supone que el


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personal de planta est familiarizado con los principios bsicos y herramientasrequeridas en la instalacin, cuidado y servicio de una bomba.

Una operacin con xito depende de un estudio cuidadoso del manual demantenimiento y de una buena planeacin de un programa de mantenimiento. Estambin esencial, durante el arranque inicial de una nueva planta, que impida laentrada a la bomba de todo material extrao, y que todas las lneas de suministrode lquido a la bomba sean totalmente limpiadas y enjuagadas.

4.1. DATOS TCNICOS.

TAMA O Y TIPO DEBOMBA:

4X6 6PASOS RBMX EQUIPADA CON CAJA DECHUMACERAS

NUMERO DE SERIE: 97MM0003

ROTACI N: (CCW) CONTRA LAS MANECILLAS DEL RELOJ.VISTA DESDE EL EXTREMO DEL COPLESELLO DE FLECHA: SELLO MECNICO

SERVICIO: ALIMENTACIN A CALDERASLIQUIDO BOMBEADO: AGUA

TEMPERATURA: 280 FGRAVEDAD

ESPECFICA:.928

FLUJO: 900GPMCARGA DIN MICA

TOTAL:1780FT

VELOCIDAD: 3550 RPMCHUMACERAS AXIAL: KINGSBURY

CHUMACERASRADIAL:

MANGA

SELLO DE FLECHA: SELLO MECNICOJUEGO AXIAL

EXTREMO:0.005 A0.007


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Figura 14: Bomba centrfuga Byron Jackson.


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Figura 15: Componentes principales de la bomba multietapa.


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4.2. ELEMENTOS DE LA BOMBA CENTRFUGA.

La misin de las bombas centrfugas es mover un cierto volumen de lquido entre

dos niveles, por tanto son mquinas hidrulicas que transforman un trabajomecnico en otro de tipo hidrulico.

Los elementos que forman una instalacin de este tipo son:

a) Una tubera de aspiracin.Que concluye prcticamente en la brida de aspiracin.

b) Un impulsor o rodete.Formado por un conjunto de labes que pueden adoptar diversas formas segn lamisin que vaya a desarrollar la bomba. Estos labes giran dentro de una carcasacircular. El rodete es accionado por un motor, y va unido solidariamente al eje,siendo este la parte mvil de la bomba.

El lquido penetra axialmente por la tubera de aspiracin hasta la entrada delrodete, experimentando un cambio de direccin ms o menos brusco, pasando aradial, en las bombas centrfugas, o permaneciendo axial en las axiales,acelerndose y absorbiendo un trabajo.

Los labes del rodete someten a las partculas de lquido a un movimiento derotacin muy rpido, siendo estas partculas proyectadas hacia el exterior por lafuerza centrfuga, creando as una altura dinmica, de tal forma que las partculasabandonan el rodete hacia la voluta a gran velocidad, aumentando tambin supresin en el impulsor segn la distancia al eje. La elevacin del lquido seproduce por la reaccin entre ste y el rodete sometido al movimiento de rotacin.


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Figura 16. Diferentes tipos de Impulsores.c) La voluta.Es una parte fija que est dispuesta en forma de caracol alrededor del rodete a susalida, de tal manera que la separacin entre ella y el rodete es mnima en la partesuperior, y va aumentando hasta que las partculas lquidas se encuentran frente ala abertura de impulsin.

Su misin es la de recoger el lquido que abandona el rodete a gran velocidad,cambiar la direccin de su movimiento y encaminarle hacia la brida de impulsinde la bomba.

La voluta es tambin un transformador de energa, ya que frena la velocidad dellquido, transformando parte de la energa dinmica creada en el rodete enenerga de presin, que crece a medida que el espacio entre el rodete y la carcasaaumenta, presin que se suma a la alcanzada por el lquido en el rodete.

En algunas bombas existe, a la salida del rodete, una corona directriz de labesque gua al lquido antes de introducirlo en la voluta.

d) Una tubera de impulsin.Instalada a la salida de la voluta, por la que el lquido es evacuado a la presin y

velocidad creadas en la bomba.


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Figura 17. Componentes principales de una bomba centrfuga.

e) Carga neta de succin positiva.La bomba centrfuga necesita una presin positiva para que el agua fluya hacia elimpulsor. Si se diera una presin negativa el agua fluira de la entrada de succin(hacia afuera) en vez de hacia ella (hacia adentro). Por eso decimos que serequiere una presin de succin positiva para operar la bomba.

NPSHR (Net Positive Suction Head Required) La carga neta de succin positivarequerida, es la cantidad de presin positiva que se necesita para que la bombaopere sin cavitacin.

NPSHA (Net Positive Suction Head Available) Es la carga neta de succin positivadisponible. NPSHR nos indica lo que necesitamos. NPSHA es el clculo de lapresin de succin disponible. Si esta es mayor que la requerida, el sistema nocavitar. NPSHA es la suma de todas las presiones positivas, tales como lapresin atmosfrica o la elevacin del agua sobre la entrada de la bomba, menoslas presiones negativas, tales como la de succin, prdida por friccin y los


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requerimientos de presin de vapor causados por una temperatura elevada dellquido.

f) Cavitacin.La cavitacin es una condicin destructiva que puede reducir significativamente elrendimiento de la bomba y daar seriamente los componentes. Es una condicinpredecible y en la mayora de los casos evitable.

Toda materia puede existir en tres formas: como slido, como un lquido, o comoun gas. El agua se puede ver en forma de hielo, lquida y como vapor de agua,que comnmente conocemos como vapor.

Los factores que determinan el estado del agua son la temperatura y la presin.

El agua hervir a una temperatura alta si se aplica ms presin a su superficie.Reducir de forma conversa la presin externa reducir el punto de ebullicin.

La cavitacin ocurre cuando la presin sobre un lquido es reducida a un valormenor que su presin de vapor, y este se transforma de su forma lquida a vapor.Pequeas bolsas de este aparecen como burbujas diminutas (que no son burbujasde aire, ni estn asociadas con fugas en la bomba o en la tubera), que seconvierten de nuevo a lquido al incrementar la presin. En una bomba centrfugaesto sucede en los alabes del impulsor, normalmente a de distancia del eje.Este cambio fsico suelta la energa absorbida al formar las bolsas de vaporcausando una "implosin", que es lo opuesto de una explosin.

Todos los lquidos cambian a vapor o estado gaseoso al calentarse. Muchoslquidos incluyendo el agua, deben tener cierto tipo de presin atmosfrica sobreellos para mantenerse en ese estado. Si no hay suficiente presin en la superficiea la temperatura dada, el agua hervir y se convertir en vapor. Existen variasformas de detectar la cavitacin:

Sonido Vibracin Dao Baja en el rendimiento

Para que una bomba centrfuga produzca cavitacin deben existir las siguientescondiciones:

Un aumento en la altura de succin esttica. Una reduccin en la presin atmosfrica causada por un aumento en la

elevacin.


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Un aumento en la temperatura del lquido que se est bombeando. Un cambio en el patrn del flujo del lquido causado por una obstruccin o

un giro.

La cavitacin no es incorregible. Si se presenta, se pueden tomar medidascorrectivas para eliminar el problema:

Aumentar el tamao de la tubera de succin. Reducir el largo total de dicha tubera. Reducir la altura de succin esttica, colocar la bomba ms cerca de la

fuente. Eliminar giros en la tubera, especialmente los que se encuentran

justamente alrededor de la conexin de succin de la bomba. Reemplazar la bomba.

g) Carga total (H)Se conoce tambin como carga dinmica total (CDT); y es la cabeza (alturamxima de operacin de la bomba) ejercida por una bomba cuando bombea lacapacidad deseada, todas las cabezas son medidas en pies o metros del fluidoque se est bombeando.

h) Carga esttica de descarga (hd)Es la distancia vertical del centro de la bomba a la superficie del fluido en el puntode descarga. Se mide en metros o en pies.

j) Carga esttica de succin (hs)Es la distancia vertical entre la superficie del fluido a succionarse al centro de labomba. Puede haber cabezas de succin positiva o negativa dependiendo de quesi el fluido est arriba o abajo de la lnea central de la bomba. Se mide en metros oen pies.

k) Carga por friccin en la descarga (fa)Es la cabeza necesaria para vencer la friccin en la tubera de succin, por causade la longitud de la tubera y accesorios. Se mide en metros o en pies.


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l) Carga de velocidad (Vd / 2g)Puede ser definida como la cabeza requerida que causa que el agua alcance lavelocidad "V". Esta carga se mide en pies o en metros. Todo lo anterior se puederesumir en la siguiente ecuacin.

H (CDT)= hd hs + fd + fs + (Vd/2g)

Esta carga dinmica total, se mide en metros o en pies.


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Figura 18: Bomba multietapa.Bomba Centrifuga Horizontal mltiples etapas, con rodetes entre

rodamientos, bipartida axialmente.


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4.3. CARACTERSTICAS DE LAS BOMBAS CENTRFUGAS.

a) Cmo se genera la carga en una bomba.El agua corre de una altura mas elevada a una altura menos elevada debido a la

atraccin de la gravedad. El mayor potencial de la energa en el punto ms alto esla fuente de poder que mueve el agua a travs de la tubera.

Carga es el trmino utilizado para describir la cantidad de energa presente encada libra de lquido, las unidades de medicin de la energa son libras/pie laenerga por libra es , as las unidades de carga seconvierten en pies de carga. Los pies de carga se pueden visualizar como laaltura a la que el agua se elevara en un tubo vertical sin tapa, al aplicar la cargaen el fondo.

La velocidad es la rapidez instantnea a la que un objeto viaja en un lugar

determinado. La velocidad promedio del agua fluyendo por una tubera en pies porsegundo , se puede calcular con la formula:

En donde:

b) Determinacin de la capacidad de una bomba.La curva caracterstica carga-capacidad de una bomba, en trminos de suvelocidad especfica NS (hace que tenga ciertas particularidades que la hace ms

o menos apropiada; segn las necesidades del bombeo. La figura 19 muestra trescurvas Q-H de tres diferentes velocidades especficas.

La curva A, de baja velocidad especfica y flujo radial (tipo centrfuga horizontal),manifiesta gran variacin de caudal para pequeas variaciones de presin. Lacurva C de mediana velocidad especfica y flujo mixto (tipo para pozo profundo),contrariamente, presenta pequeas variaciones de caudal para grandesvariaciones de cabeza o presin.


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Figura 19. Curvas carga-capacidad de tres bombas centrfugas dediferente velocidad especfica

c) Potencia y eficiencia.La potencia hidrulica transmitida al fluido ( , del ingls , en

) es funcin del caudal ( , en ) y de la carga dinmica total CDT (en pies)en la descarga de la bomba:

Donde:

,.

La eficiencia ( ) es la relacin entre la potencia hidrulica (LHP) de salida de labomba y la potencia proporcionada en el eje de la bomba (BHP) por el motor semide en % como se muestra en la figura 4.

Donde, ( ): Potencia de frenado del motor, o potenciamecnica transmitida al eje de la bomba. Se mide en .

Las curvas de eficiencia y potencia de usos comunes porcentuales, son las

mostradas en la figura 20, aunque pueden variar segn el diseo del impulsor.


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Figura 20. Curvas de potencia y eficiencia de una bomba comnen sistemas de bombeo.

Por supuesto, es mayor que , debido a las prdidas mecnicas(cojinetes, estoperos y dems fricciones e inercia), prdidas volumtricas (fugasde agua a travs de laberintos internos y prensa estopas) y prdidas hidrulicas(por fricciones fluidas en todos los pasajes de flujo, incluyendo los labes delimpulsor).

Puesto que la potencia es el producto del torque por la velocidad, el par motor ( ),o torque, (momento de rotacin) de una bomba puede estimarse, usando lasdimensionales apropiadas, por medio de la frmula:

Donde:

Si la bomba opera a velocidad constante, el par es proporcional al , por lo quela curva del par ( ) ser de la misma forma que la de (figura 21), porsupuesto, con las magnitudes de escala apropiadas.


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Figura 21. Descripcin de diversas partes de una bomba multipasos.NMEROILUSTRACIN

NOMBRE DE LAPARTE

NMEROILUSTRACIN

NOMBRE DE LAPARTE

1 CARCAZA COMPLETA 27 CAJA REDUCCION CALIENTE2 TORNILLO DE SUJECI N 28 CAJA REDUCCI N3 TUBER A DE SANGRADO 29 CANAL DE ANILLO4 IMPULSOR PRIMERA ETAPA 30 ANILLOS DE CAJA5 IMPULSOR SEGUNDA ETAPA 31 MUONES6 SEGMENTO GU A 32 DEFLECTORES DE ACEITE7 SEGMENTO GUIA INTERNO 33 ANILLOS DE ACEITE8 COLLARIN DE AJUSTE 34 ROTOR BOMBA ACEITE9 RONDANA DE ALINEACI N 35 TUERCA ROTOR10 RONDANA DE ALINEACI N 36 ATENUADOR11 ENSAMBLE DE RODAMIENTO 37 MEDIO COPLE DE BOMBA12 ENSAMBLE DE RODAMIENTO 38 REDUCCIONES DE

ACOPLAMIENTO15 FLECHA 39 REDUCCIONES ACOPLAMIENTO16 LLAVE IMPULSOR 40 CHUMACERAS17 COPLE CLAVE 41 CUBIERTA DE MIRILLAS DE

ACEITE18 COLLARIN CLAVE 42 TUERCA DE SEGURIDAD19 BOMBA DE ACEITE 43 CABEZA DE ENFRIAMIENTO20 LLAVE FLECHA ESCLAVA 44 EMPAQUETADURA21 FLECHA ESCLAVA 45 ENSAMBLE DE REDUCCI N22 EMPAQUE FLECHA ESCLAVA 46 CHUMACERA23 TUERCAS DE FLECHA 47 MIRILLAS24 TUERCAS FLECHA ESCLAVA 48 TORNILLO DE SEGURIDAD25 CAJA DE SELLO 49 ADAPTADORES26 CAJA DE SELLOS 50 EMPAQUETADURA


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5.0. MANTENIMIENTO A COMPONENTES DE LA BOMBA CENTRFUGA.

5.1. General:

La bomba RBMX es una bomba centrifuga que consiste en una caja bipartidaaxialmente, un elemento rotativo, sellos de flecha, cajas de mangas y chumaceraaxial. Los sellos de la flecha estn descritos en la seccin correspondiente.

5.2. Caja de la bomba:La caja de la bomba es del diseo de doble voluta y bipartida axialmente, las

mitades de la caja son selladas por una junta y retenidas por esprragos y tuercasde acero tratado trmicamente. Las boquillas de succin y descarga son integralesa la mitad inferior de la caja, permitiendo de esta maneta, quitar la otra mitadsuperior de la caja y despus el elemento rotativo sin tener que desconectar las

tuberas principales.

5.3. Elemento rotativo:El elemento rotativo consiste de la flecha de la bomba, impulsores, manga debalanceo, anillos de desgaste de la caja y piezas de paso. Los impulsores ymanga de balanceo accionados por cuas se colocan en la flecha con apriete.

Los anillos de desgaste de la caja as como las piezas de paso de posicionan pormedio de una unin macho hembra en ambas mitades de la caja, cada machotiene un tope que evita que gire la pieza y que provee una unin con la mitadinferior de la caja en un dimetro mayor.

Antes de tratar de quitar los impulsores y/o manga de balanceo, revisar que losprocedimientos discutidos en el prrafo 2.3.1 antes de tratar de reemplazar a losimpulsores y /o manga de balanceo revisar los procedimientos discutidos en elprrafo 2.3.2

5.3.a. Desensamble de impulsores y mangas de balanceo:El desensamblar un impulsor o manga de balance con apriete, requiere el uso decalor. Un impulsor requiere aproximadamente un minuto y medio de calentamientoprimero en el lado del ojo y despus en el lado del mameln o manzana.

El impulsor y/o manga de balanceo estn posicionadas por un hombro en la

flecha, el impulsor y/o manga de balanceo debern calentarse apropiadamente yempujarse en direccin opuesta al hombre para que estos queden libres al igualque la cua. si el impulsor y/o manga de balanceo se pueden desensamblardespus de calentar apropiadamente.

Precaucin: aplicacin de calor en exceso al impulsor y/o manga de balanceopuede daar estas piezas. usar un soplete de acetileno neutro, dar un movimiento


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giratorio al calor para lograr una distribucin uniforme de este, usar una mangahecha de tubera o un trapo mojado para proteger la flecha al tratar dedesensamblar, enfri la pieza y la flecha, primero con chorro de aire y despuscon agua limpia, otra vez aplique calor y trate de desensamblar. no sobre calientela pieza ni la forc.

5.3.b. Reemplazo de impulsores y manga de balanceo:El reemplazo de estas piezas con apriete el calentar aproximadamente a 300F. Oa una expansin de 0.005 sobre la medida correspondiente de la flecha. Usar unprobador tempil (material de punto de fusin controlado, producto de tempil MFG.CO.) o similar para mantener la temperatura adecuada. Despus de que la piezaha sido instalada apropiadamente, enfriar la pieza con chorro de aire hasta que sepueda tocar la pieza con la mano, completar el enfriamiento con agua limpia.

Precaucin: un calentamiento adecuado de un impulsor requiere una distribucinde calor lenta y uniforme para que la expansin sea uniforme. Utilizar un horno omufla de suficiente tamao para calentar el rea plana del impulsor al mismotiempo. Voltear el impulsor frecuentemente manteniendo la temperatura adecuaday una distribucin de calor uniforme. Calentar la manga de balanceo con elextremo biselado hacia arriba. En caso de que la pieza se pegue antes de estar enposicin correcta, enfri la pieza como se menciono con anterioridad, use unsoplete de acetileno neutro para volver a calentar la pieza hasta que la posicinsea la correcta, enfriar con el procedimiento ya mencionado.

5.4. Cajas de chumaceras y chumaceras:La bomba tiene cajas de chumaceras fabricadas especialmente y en las cualesestn alojadas la chumacera axial (extremo abierto) y la chumacera radial (ladodel cople). La chumacera radial es del tipo manga partida. La chumacera axialcombina una manga partida (chumacera) con una chumacera de zapatas ByronJackson, disco de empuje y anillo localizador. Un perno localizador prensadocolocado en la parte superior de la chumacera radial se hermana con un barreno ala mitad superior de las cajas de chumaceras evita el giro de la chumacera radial.El ensamble de zapatas consiste de dos juegos de anillos de la caja, platosbalanceadores y ensambles de zapatas y botones, un juego de cada lado deldisco de empuje, los anillos de la caja soportando los ensambles de zapatas en unplano que se alinea por si solo al plato de rotacin del disco de empuje,permitiendo a la chumacera axial compensar cualquier empuje de la bomba encualquiera de las dos direcciones axiales. El anillo localizador se coloca contra un

hombro de la flecha. El disco axial se coloca en la flecha con una interferencia depresin muy ligera, accionado por una cua y mantenido contra el anillolocalizador por medio de la tuerca de la chumacera axial que se asegura a laflecha por medio de un prisionero.


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5.4.a. Lubricante recomendado:El lubricante recomendado es aceite medio de turbina, 231 SSU a 100F, ChevronICH11 multimquina o similar.

5.4.b. Sistema de lubricacin:Las chumaceras de la bomba son lubricadas por aceite del sistema de lubricacin.Que consiste en un sistema de lubricacin forzada por medio de bomba, el cualtambin incluye una bomba auxiliar para asegurarse de que el arranque o enoperacin las chumaceras estn siempre lubricadas. Antes de arrancar la bombaprincipal es necesario operar la bomba auxiliar de aceite por cinco minutos o hastaasegurarse de que el aceite fluye adecuadamente por ambas cajas dechumaceras.

5.4.c. Desensamble de chumaceras:

1. desatornillar los prisioneros de los deflectores. Deslizar los deflectoresinternos alejndolos de las cajas de chumaceras y desensamblar el deflectorexterno.2. desatornillar los tornillos cap que unen las mitades de las cajas dechumaceras de manera de poder quitar la mitad superior de las cajas.3. desensamblar las mitades superiores de las chumaceras radiales (mangaspartidas), entonces girando alrededor de la flecha desensamblar la mitadinferior de las mangas partidas.4. desensamblar el anillo de la caja externa as como ensamble de botones yzapatas, asegurndose de mantener todos los botones y zapatas en suarreglo original5. desatornillar el prisionero y usando una llave de gancho contra las ranurasprovistas en la tuerca de la chumacera axial, desensamblar esta.6. usando un bloque de madera contra el disco axial, golpee el bloque con unmartillo ligero de manera que el disco y la cua queden libres ysubsecuentemente el anillo localizador.7. desensamblar el conjunto de anillo de la caja interno, botones, zapatas ysellos de aceite interno.8. desatornillar los tornillos cap que unen las cajas de chumaceras a la cajade la bomba para poder quitar las mitades inferiores de las cajas dechumaceras, desensamblar los deflectores internos.

5.4.d. Inspeccin, limpieza y mantenimiento:

1. Desechar y proveer reemplazos para todos los anillos "o" y juntasdesmontadas durante el desensamble.2. Lavar perfectamente todas las piezas en acetona, dejar secar las piezas alaire o secarlas con un pao limpio.


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3. Revisar todas las piezas por indicios de desgaste, erosin y/o corrosin. ydeseche y reemplace todas las piezas con muestra de desgaste, erosin y/ocorrosin que pudieran daar la operacin de la bomba.4. Revisar que la flecha de la bomba este libre de suciedad y/o rebabas.Montar la flecha en un torno y usar un indicador de cartula para checar larectitud de la flecha. La lectura total del indicador no deber ser mayor de.001".5. Usando un micrmetro determinar que las caras del anillo localizador seanparalelas entre si y estn alineadas dentro de una tolerancia de .001".6. Limpiar perfectamente ambas mitades de la caja, usando un cepillo dealambre en todas las superficies externas.7. Lavar y secar perfectamente con chorro de aire las volutas en ambasmitades de la caja.

5.4.e. Reensamble de chumaceras:Reensamblar los componentes de las chumaceras en orden inverso aldesensamble, pero antes de reemplazar los ensambles de zapatas y botonesdeterminar el paralelismo de las caras del disco axial como sigue:

1. Determinar si la tuerca axial asegura el disco de empuje correctamente enla flecha.2. Empujando la flecha hacia la parte interna lo mas adentro posible, asegurela flecha en esta posicin por medio de una cua de madera colocada entreel extremo de la flecha y el extremo de la caja mitad inferior de la chumaceraaxial.3. Usar un indicador de caratula para determinar que ambas caras del discoaxial no estn mas de 0.001 fuera de medida en el dimetro externo. 4. Una vez establecido que las cara del disco axial estn dentro de latolerancia menciona en c), reemplace los ensambles de zapatas y botonesas como los componentes de la caja de chumacera axial.


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Figura 22. Conjunto carcasa e impulsores.


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5. Sellos de la flecha: La bomba cuenta con sello mecnico uno en cadaextremo de la bomba. Es un sello marca BW /IP-Mod. BCW-2375-sp4x,cdigo API-BSTFN.


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Figura 23. Extraccin de rotor de impulsores y carcasa dividida.


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6.0 OPERACIN DE LA BOMBA CENTRFUGA.

6.1. Revisin preliminar:

Antes de iniciar la operacin de bombeo, revise la fijacin (firmeza) de todos lospernos, tubera y cableado, revise todos los indicadores, vlvulas e instrumentospara que estn en buenas condiciones de trabajo y revise todo el equipo para quetenga una lubricacin adecuada y una rotacin correcta.

6.2. Arranque:Las bombas que manejen fluidos calientes deben ser precalentadasgradualmente hasta la temperatura de operacin. Al arranque, observe losindicadores de presin e interruptores por algn indicio de que los valoresde ajuste de los controles requieran algn ajuste. Pueden ser necesariosalgunos arranques de prueba para la correcta seleccin de los valores deajuste apropiados.

a)Abra la vlvula de succin, abra todas las vlvulas de venteo requeridasde bomba y sello.

b)Abra la vlvula de descarga, permita que la bomba se llene de lquido,luego cierre la vlvula de descarga.

c) Energice el accionador, e inmediatamente abra la vlvula de descarga,no permita que la vlvula de descarga permanezca cerrada por ningnespacio de tiempo, puesto que la temperatura del fluidobombeado se incrementara excesivamente, causando daos a la bomba.

6.3. Revisin en operacin:Tan pronto como sea posible despus que se inicio la operacin de bombeo,este seguro que todos los indicadores e instrumentos marcan como seespecific, y determine que la velocidad de la bomba es la especificada.

Adems del registro de flujos, presiones, temperaturas y lubricacin, la bombano debe requerir ms atencin durante la operacin. En el caso que ocurransntomas de problemas, consultar la seccin "localizando el problema". En elcaso de que la correccin del problema requiera un desensamble, consultar laseccin de "mantenimiento".

6.4. Guiado:Cuando la bomba ha alcanzado la temperatura y presin de operacin.

1. Revisar alineamiento, y reajustar si se requiere.2. Poner guas a la bomba.3. Poner guas al accionador.


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6.5. Paro:1. Estrangule la descarga de la bomba hasta flujo mnimo. No cierre todava

la vlvula de succin, porque el hacerlo ocasionara que la bombaopere sin lquido causando un calentamiento excesivo con elconsiguiente roce de metales.

2. Desenergic el accionador.3. Cierre la vlvula de descarga.4. Cuando la flecha de la bomba cese de girar, cierre la vlvula de

succin.

6.6. Localizacin de problemas:La siguiente tabla numera la mayora de los problemas que se puedenencontrar durante la operacin de la bomba, sus posibles causas yremedios recomendados.

PROBLEMA CAUSAS PROBABLES SOLUCINRodamientoscalientes

a) Aceite insuficiente

b) Aceite contaminado

c) Desalineamiento

Aada aceite

Drene y limpie depsito de aceite,

llenar con aceite limpio.

Verifique la alineacin de la bomba y

accionador.

Fuga por abajode la manga de laflecha.

Empaque de la manga

gastado

Tuerca de la manga

suelta

Cambie empaque manga.

Apriete tuerca de manga.

La bomba noentrega lquidoa) La bomba noest cebada.

b) Velocidad muy

baja

c) Impelentes tapados

Succin obstruida

Impelentes daados

Rotacin equvoca

Cebe la bombaVerifique la entrada

Accionador.

Limpie impelentes.

Limpie la lnea de

Succin.

Reemplace impelentes

Verifique la rotacin del

Accionador.

Capacidad o

presin dedescarga baja

a) Entrada de aire

Velocidad muy bajaNPSH muy bajo

Succin tapada

Impelentes tapados

Impelentes daados

g) Rotacin

Revisar lnea de succin.

Revisar fuente de energa deaccionador Revisar lnea y

condiciones de succin Limpiar lnea

de succin Limpiar Impelente

Cambiar impelente Verificar rotacin

del accionador.


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equivocada

Se sobrecarga elaccionador

Carga del sistema

menor que la carga

Accionador girando amayor velocidad por

cambio de gravedad

especfica o viscosidad

Verificar presin de succin y

descarga. Verificar gravedad

especfica o viscosidad

7.0 ACCIONES DE MANTENIMIENTO DE BOMBAS CENTRFUGAS.

El mantenimiento se realiza las instalaciones para que estas cumplan con lafuncin para la cual fueron proyectadas con la capacidad y la calidadespecificadas, pudiendo ser utilizadas en condiciones de seguridad y economa deacuerdo a un nivel de ocupacin y a un programa de uso definidos por los

requerimientos de Produccin.

La falta o mantenimiento inadecuado de las instalaciones y equipos es la causa degraves problemas. Las razones que ocasionan este problema son:

Carencia de repuestos. Falta de entrenamiento en el personal. Ausencia o inadecuadas prcticas de mantenimiento.

La carencia de mantenimiento preventivo ocasionar un alto porcentaje de salidas,baja disponibilidad de los equipos y baja capacidad de utilizacin lo que redundar

en una elevacin del consumo especfico de energa. La disponibilidad y lacapacidad de utilizacin determinan la productividad de las instalaciones.

Es por esto muy importante poner en prctica polticas de mantenimiento en laempresa que incluyan entrenamiento del personal, almacn de repuestos yprocedimientos y prcticas de mantenimiento adecuado.

Los objetivos del Mantenimiento son:

Reducir costos, mejorar calidad, elevar disponibilidad. Maximizacin de la vida de la mquina.

Optimizacin del recurso humano. Proteger el medio ambiente y garantizar seguridad de operacin

Los mtodos bsicos de mantenimiento son:


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1. Mantenimiento correctivo. Mantenimiento despus que el equipo se hadaado.

2. Mantenimiento preventivo.3. Mantenimiento predictivo.4. Mantenimiento dirigido a la confiabilidad.5. Mantenimiento Productivo Total.6. Mantenimiento alterno.7. Mantenimiento de oportunidad.8. Mantenimiento de Mejora.

7.1. Mantenimiento correctivo.Mantenimiento despus que el equipo se ha daado.

Reparar cuando el fallo se produjo o es inminente. Se mantienen acciones de lubricacin, limpieza, etc. Como preventivos. Ahorro en reparaciones pequeas, medias y generales. El costo de sus consecuencias generalmente muy alto. Mximo aprovechamiento de la pieza.

Puede ser: No planificado: de emergencia (reparacin de roturas). Planificado: Se sabe con antelacin qu es lo que debe hacerse.

Este mantenimiento es de prctica frecuente pero no es recomendable debido aLas siguientes razones:

Esta forma de Mantenimiento impide el diagnostico fiable de las causasque provocan la falla, pues se ignora si fall por mal trato, porabandono, por desconocimiento del manejo, por desgaste natural, etc.

El equipo se va deteriorando gradualmente disminuyendo surendimiento hasta que sale de funcionamiento.

La salida del equipo ocasionar grandes perodos de cese deactividades en la produccin debido a trabajos de reparacin.

7.2. Mantenimiento preventivo.

La programacin de inspecciones, tanto de funcionamiento como de seguridad,ajustes, reparaciones, anlisis, limpieza, lubricacin, calibracin, que debenllevarse a cabo en forma peridica en base a un plan establecido y no a unademanda del operario o usuario es conocido como Mantenimiento PreventivoPlanificado MPP.


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Este mtodo asegura una ptima confiabilidad de la planta y una disminucin delos riesgos de salida de la misma. Adems, ayudar a mantener la altaproductividad de la planta.

Se efectan intervenciones profilcticas programadas. Disminuye gastos en reparaciones. Intervenciones ms frecuentes: Servicio diario (limpieza, lubricacin),

trabajos peridicos (ajustes, recambios, regulaciones, engrases),reparaciones pequeas, medianas, generales, reparaciones imprevistas.

Diagnstico para definir las actividades y para evaluar el mantenimiento. Disminuye eventualidad aumenta vida til. Armes y desarmes frecuentes, no aprovechamiento de vida til total.

Ventajas: Confiabilidad, los equipos operan en mejores condiciones de seguridad,

ya que se conoce su estado, y sus condiciones de funcionamiento. Disminucin del tiempo muerto, tiempo de parada de equipos/mquinas. Mayor duracin de los equipos e instalaciones. Disminucin de existencias en almacn y por lo tanto sus costos, puesto

que se ajustan los repuestos de mayor y menor consumo. Uniformidad en la carga de trabajo para el personal de mantenimiento

debido a una programacin de actividades. Menor costo de las reparaciones.


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Tabla 1. Ejemplo de Plan de Mantenimiento y Revisiones de un Motor

Revisiones Actividad parte

1 2 30 0 0 Revisar el cimiento por grietas o desniveles, alinearel eje y controlar torsin de eje. Comparar con datos

de revisiones anteriores.

Cimiento rotor

cojinete

0 0 0 Controlar entrehierro y juego axial. Comparar condatos de revisiones anteriores.

Cimiento rotor

0 0 Controlar distancias entre partes giratorias y partesfijas.

Cojinete

0 0 0 Revisar todos los fijamentos y pernos, reapretarlos. filamentos0 0 Revisar contrapesos de balanceo. Fijar pernos o

cambiarlos.

Balanceo

0 0 0 Revisar fijamentos y reapretar pernos de losacoplamientos.

Acoplamiento

0 0 Revisar pernos. Fijar paquete de lminas del estator. Estator0 Controlar pernos. Fijara polos. Estator

0 0 0 Revisar cojinetes y su lubricacin. Cojinete0 0 0 Revisar estado de entrada de ventilacin y estado

del filtro de aire.

Ventilacin

0 0 0 Revisar contrapesos de balanceo. Fijar pernos ocambiarlos.

Estator

0 0 0 Limpiar las bobinas y canales de ,ventilacin Estator

0 0 0 Limpiar las bobinas, anillos deslizantes o colector Rotor0 0 0 Revisar contactos de alimentacin Caja de

conexiones

0 Controlar aislamientos y medir resistencias con el

Megger.

Rotor. caja de

conexiones

0 0 0 Revisar y limpiar protecciones y arrancador delmotor

Interruptor

Arrancador


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7.3. Mantenimiento predictivo.

Tambin llamado Predictivo Indirecto o por Condicin, este tipo de mantenimiento

es basado fundamentalmente en detectar una falla antes de que suceda, para dartiempo a corregirla sin perjuicios al servicio, ni detencin de la produccin, etc.Estos controles pueden llevarse a cabo de forma peridica o continua, en funcinde tipos de equipo, sistema productivo, etc.

Profilctico pero no descansa en programacin. Conocimiento real de la mquina mediante tcnicas de diagnstico

(vibraciones, anlisis de lubricacin, radiografa, termografa, lquidospreventivos, ultrasonido etc.).

Controles peridicos (Inspecciones discretas calidad de instrumentos)(monitoreo continuo alarmas automticas, mas usadas en CTE enprogramas de control).

Actividades de lubricacin y limpieza segn programa. No existe casi eventualidad, aprovecho la vida til entre armes y

desarmes. Aumenta costo de equipos de diagnstico y formacin delpersonal, se justifica.

Beneficios difciles de valorar. Por costos evitados 10/1.

Se basa en un monitoreo peridico en la planta. Los parmetros que normalmentese monitorean son:

Vibracin. Corrosin. Contaminacin del aceite lubricante. Puntos calientes. Estado de trampas y vlvulas. Estado de ensuciamiento interior de superficies de intercambio de calor. Diagnstico de los gases de combustin. Estado de las propiedades de aislamientos y refractarios. Regmenes qumicos de aguas, composicin qumica de condensados. Cadas de presin en sistemas. Niveles y propiedades de refrigerantes, etc. Calibracin de la instrumentacin.

Ventajas:

Reduce los tiempos de parada. Permite seguir la evolucin de un defecto en el tiempo. Optimiza la gestin del personal de mantenimiento. La verificacin del estado de la maquinaria, tanto realizada de forma


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peridica como de forma accidental, permite confeccionar un archivohistrico del comportamiento mecnico.

Conocer con exactitud el tiempo lmite de actuacin que no implique eldesarrollo de un fallo imprevisto.

Toma de decisiones sobre la parada de una lnea de mquinas enmomentos crticos.

Confeccin de formas internas de funcionamiento o compra de nuevosequipos.

Permitir el conocimiento del historial de, para ser utilizada por elmantenimiento correctivo.

Facilita el anlisis de las averas. Permite el anlisis estadstico del sistema.

Estos mtodos dejan extender intervalos entre el mantenimiento y las actividades,aunque el mantenimiento puede ser llevado a cabo, si hay dao.

Debido a la minimizacin de las interrupciones de operacin el mtodo predictivoen condiciones de mantenimiento es un mtodo muy econmico

Sin embargo, se requieren unas condiciones de monitoreo peridicas, un amplioconocimiento del equipo as como tambin la suficiente tecnologa y experienciaen lo que a interpretacin de la informacin se refiere.

7.4. Mantenimiento productivo total.

El Mantenimiento Productivo Total, cuyas siglas en ingles son PTM (TotalProductive Maintenance), nace en los aos 70, 20 aos despus del inicio delMantenimiento Preventivo.

Las metas del Mantenimiento PTM:

Maximizar la eficacia de los equipos. Involucrar en el mismo a todos las personas y equipos que disean, usan

o mantienen los equipos. Obtener un sistema de Mantenimiento Productivo para toda la vida del

equipo. Involucrar a todos los empleados, desde los trabajadores a los directivos.

Promover el PTM mediante motivacin de grupos activos en la empresa.Objetivos del Mantenimiento Productivo Total:

Cero averas en los equipos. Cero defectos en la produccin. Cero accidentes laborales. Mejorar la produccin.


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Minimizar los costes.

Inconvenientes del Mantenimiento Productivo Total:

Proceso de implementacin lento y costoso. Cambio de hbitos productivos. Implicacin de trabajar juntos todos los escalafones laborales de la

empresa.

7.5. Mantenimiento dirigido a la confiabilidad (RCM).

Definicin de Confiabilidad: Se puede definir como la capacidad de un productode realizar su funcin de la manera prevista. De otra forma, la confiabilidad sepuede definir tambin como: la probabilidad en que un producto realizar sufuncin Prevista sin incidentes por un perodo de tiempo especificado y bajocondiciones indicadas.

Anlisis de la Confiabilidad: La ejecucin de un anlisis de la confiabilidad enun producto o un sistema incluye todos los tipos de exmenes para determinarcuan confiable es el producto o sistema que pretende analizarse.

Una vez realizados los anlisis, es posible prever los efectos de los cambios y delas correcciones del diseo para mejorar la confiabilidad del tem.

Los diversos estudios del producto se relacionan, vinculan y examinanconjuntamente, para poder determinar la confiabilidad del mismo bajo todas lasperspectivas posibles, determinando posibles problemas y poder sugerircorrecciones, c

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