Mantenimiento a una Bomba Centrifuga INTEGRANTES: Francisco Saucedo Sergio Gutiérrez

Guías de fallas que provocan vibraciones a modo de ejemplo 1.-Un desbalanceo de fuerza (o estático) es evidenciado por una fase casi idéntica en dirección radial de cada cojinete del rotor de una máquina. 2.-El desbalanceo de torque muestra aproximadamente una relación fuera de fase de aproximadamente 180º, cuando se compara la fase en dirección horizontal en lado libre y lado acople y vertical en lado acople y lado libre. 3.-El desbalanceo dinámico se indica cuando la diferencia de fase está bien alejada de 0º o 180º, pero es casi la misma en dirección horizontal y vertical. O sea, la diferencia de fase horizontal podría ser casi cualquiera entre los cojinetes lado libre y lado acople pero la clave está en que la diferencia de fase vertical debería entonces ser casi idéntica a la diferencia de fase horizontal (± 30º). Si la diferencia de fase horizontal varía mucho de la diferencia de fase vertical, esto sugiere fuertemente que el problema dominante no es el desbalanceo.

4.-La desalineación Angular está indicada para una diferencia de fase de aproximadamente 180º a través del acoplamiento, con mediciones en dirección axial. 5.-La desalineación paralela causa que la fase de dirección radial a través del acoplamiento esté aproximadamente 180º fuera de fase una con respecto a la otra. 6.-El eje curvado causa que la fase axial del mismo eje se aproxime a una diferencia de 180º cuando se comparan las mediciones de los cojinetes lado acople y lado libre del mismo rotor de la máquina. 7.-La resonancia se muestra por un cambio de fase de 90º en el punto, en que la frecuencia forzada coincide con una frecuencia natural, y se aproxima a un cambio completo de fase de 180º cuando la máquina pasa a través de la frecuencia natural (dependiendo de la amortiguación presente) 8.-El rozamiento del rotor causa cambios significativos e instantáneos en la fase.

9.-La soltura! debilidad mecánica debido a problemas de la base/marco o pernos flojos se indican por un cambio de fase de casi 180º cuando uno mueve el transductor del pie de la máquina hacia su base y luego hacia la base soporte. 10.-Soltura mecánica debido a un marco o, bastidor agrietado, cojinetes o rotores flojos causa que la fase sea inestable, probablemente con mediciones de fase muy diferentes de una medición a otra. La medición de fase puede diferir evidentemente cada vez que encienda la máquina, particularmente si el rotor es el que está flojo y rota en el eje unos pocos grados con cada arranque. Habitualmente sería poco práctico realizar mediciones de fase en toda la maquinaria cuando se hagan un monitoreo regulares de mantenimiento predictivo. Su mayor uso aparecerá cuando se realicen diagnósticos en máquinas que han desarrollado una alta vibración en 1 X. 2X o 3X RPM, requiriendo investigación para detectar la(s) causa(s) predominante(s) antes de tomar acciones correctivas.

Origen del problema, fuerzas Aerodinámicas e Hidráulicas NOTA: Para mayor información sobre el espectro visita: http://www.confiabilidad.net/uptime/aceleracion_envolvente.htm http://www.clubdemantenimiento.com.ar/predictivo_proactivo/boletinnoticias_24.pdf

Observaciones: Frecuencia del Paso de Paletas (BPF, por sus siglas en Ingles)= N° de Paletas (o aspas) X RPM. Esta frecuencia es inherente en bombas, ventiladores y compresores y normalmente no representa un problema. De todos modos, una BPF de gran amplitud ( y a armónicas) pueden generarse en la bomba si la distancia entre las aspas rotatorias y los difusores inmóviles no se mantienen igual en todo momento. También la BPF ( o armónicas) puede coincidir algunas veces con la frecuencia natural del sistema, causando vibración alta. Una BPF puede generarse si el aro gastado del impulsor es apresada por el eje o si los difusores de uniones soldadas fallan, también una BPF alta puede ser causada por una curva abrupta del caño (o conducto), obstrucciones que molesten el flujo o si el rotor de la bomba o el ventilador están ubicados excéntricamente con respecto al alojamiento. Cavitación: La cavitación genera normalmente energía de banda ancha de alta frecuencia y al aza, que algunas veces se superpone con los armónicas de la frecuencia de paso de paletas. Normalmente indica una presión de succión insuficiente. La cavitación puede ser bastante destructiva si no se corrige. Cuando esta presente, a menudo suela como si “arena” estuviera pasando por la bomba.

Bomba Centrifuga Horizontal Utilizando una bomba centrifuga horizontal de 20 HP. En este equipo la gente de mantenimiento en una parada del a planta decide cambiar el conjunto motor bomba. El cual se encuentra montado sobre un bastidor que así vez se encuentra fijado por un soporte metálico mediante bulones, lo cual facilita su recambio como conjunto. Espectro de velocidad en la gran magnitud de la componente en 2X frecuencia de giro en el equipo: Las mayores amplitudes se midieron en la bomba donde la magnitud de la componente en 2 veces las frecuencia de giro alcanza los 20 mm/s RMS.

Se observa como antes de la ultima fecha se dispara la velocidad.

Con base en las dos figuras anteriores se aprecia perfectamente una notable desalineación en la bomba.

Bomba Centrifuga Horizontal

Se decide hacer un análisis de corriente a fin de confirmar o no la existencia de barras del rotor dañadas. Pero al efectuarse el análisis de espectro de corriente se observa que este no presenta ninguna anormalidad.

Ante la sospecha de que el motor podía tener un problema de origen eléctrico se tomo una medición fuera de ruta con 3200 líneas de definición en el espectro. En este espectro eran evidente dos cosas: La existencia de algún tipo de soltura por la presencia de múltiples componentes de la frecuencia armónicas de la frecuencia de giro. -La presencia de algún problema de origen eléctrico debido a la presencia de múltiples bandas laterales en 2X frecuencia de resbalamiento alrededor de la componente en 2X frecuencia de línea (observar el Zoom efectuado sobre el espectro). Como existían antecedentes de soltura de rodamiento en el alojamiento se decide cambiar el motor, luego del desarme de este se descubre que entre rodamiento y alojamiento existía un huelgo de aprox. 1 mm. Esto provocaba los síntomas de problemas eléctricos ya que el huelgo excesivo provocaba que el rotor estuviera con respecto al estator.

En este equipo se observo un incremento notorio en el nivel de vibraciones en las mediciones efectuadas en el motor.

En la siguiente cascada de espectro se aprecia la aparición progresiva de múltiples componentes armónicas de la componente en la frecuencia de giro del motor.

Finalmente se decide cambiar el motor ya que existen antecedentes de soltura del rodamiento en la tapa delantera del motor y efectivamente se corrobora en el posterior desarme del equipo. La decisión se tomo en base a los estudios realizados, descartando a la bomba como la fuente de vibración, para revisar a fondo el motor que al finalizar era el problema

Conclusión Finalmente se decide cambiar el motor ya que existen antecedentes de soltura del rodamiento en la tapa delantera del motor y efectivamente se corrobora en el posterior desarme del equipo. La decisión se tomo en base a los estudios realizados, descartando a la bomba como la fuente de vibración, para revisar a fondo el motor que al finalizar era el problema.