“buenas prÁcticas y mantenimiento de bombas …

“BUENAS PRÁCTICAS Y MANTENIMIENTO

DE BOMBAS HIDRÁULICAS”

Juanjo de Tierra

Industrias Cemu

Zaragoza a 13 de abril de 2019

JORNADA TECNICA PARA PERSONAL DE MANTENIMIENTO Y GESTORES DE COMUNIDADES DE

REGANTES. XII EDICIÓN.

Alguien inteligente aprende de la experiencia de los demás.

(Voltaire)

¿Qué es una bomba?

Es una máquina, encargada de aportarle la energía necesaria a un fluido, para que aumente su presión y pueda, por tanto, circular hasta el

punto deseado.

Clasificación de las bombas

Desplazamiento positivo.

La energía aportada al fluido es periódica.

Suelen usan para el manejo de líquidos viscosos, tales como aceite, mieles, pinturas...

Los tipos principales son: engranajes, lóbulos, paletas y tornillo.

Rotodinámicas

La energía aportada al fluido es de forma continua.

Las más importantes son las centrífugas, que aportan la energía al fluido a través de un impulsor que gira sobre un eje, forzando a que el fluido circule hacia la periferia del impulsor

Tipos de bombas centrífugas

Según flujo en el impulsor

Flujo radial Flujo mixto Flujo axial

Tipos de bombas centrífugas

Según posición de la bomba

Horizontal Vertical Sumergida

Tipos de bombas centrífugas

En función de número etapas

Una etapa Múltiples etapas

Tipos de bombas centrífugas

En función de flujo de aspiración

Única Doble aspiración

Elementos de una bomba centrífuga

Elementos de una bomba centrífuga

IMPULSOR

-Encargado de suministrarle la

energía al fluido.

-Cuanto más diámetro, más presión tendremos.

-Cuanto más paso entre álabes más caudal.

-Daños en el impulsor disminuirán las prestaciones del equipo.

Elementos de una bomba centrífuga

EJE

-Encargado de transmitir la potencia desde el motor.

-En ejes con acoplamiento, hay que comprobar la perfecta alineación.

Elementos de una bomba centrífuga

AROS DE DESGASTE

-Evitan recirculaciones entre la

zona de alta y baja presión

-Elemento que desgasta con el rozamiento del giro de la turbina y es más económico de sustituir que cambiar el cuerpo de la bomba

Elementos de una bomba centrífuga

RODAMIENTOS

-Soportan el eje

-Soportan cargas radiales y axiales que se producen en la bomba.

-Elemento que va lubricado, por lo que requerirá de mantenimiento.

Elementos de una bomba centrífuga

SELLADO EJE

Sellado en bombas centrífugas

EMPAQUETADURA

-Precisa mantenimiento para apretar y controlar la fuga.

-No se logra estanqueidad total

-Desgaste por fricción, pérdidas energéticas y de repuestos.

-Puede permitir trabajo en seco

-Sencillez, economía y facilidad de mantenimiento.

-El equipo no queda indisponible.

CIERRE MECÁNICO

-No precisa mantenimiento

-Estanqueidad total

-Buen comportamiento ante variaciones de velocidad.

-No desgasta ejes ni camisas. (Ahorro energético)

-Requiere personal cualificado para su sustitución.

-Puede quedar el equipo indisponible ante una rotura del mismo.

Sellado en bombas centrífugas

EMPAQUETADURA

-Precisa mantenimiento para apretar y controlar la fuga.

-No se logra estanqueidad total

-Desgaste por fricción, pérdidas energéticas y de repuestos.

-Puede permitir trabajo en seco

-Sencillez, economía y facilidad de mantenimiento.

-El equipo no queda indisponible.

CIERRE MECÁNICO

-No precisa mantenimiento

-Estanqueidad total

-Buen comportamiento ante variaciones de velocidad.

-No desgasta ejes ni camisas. (Ahorro energético)

-Requiere personal cualificado para su sustitución.

-Puede quedar el equipo indisponible ante una rotura del mismo.

Accionamiento de la bomba

El motor es el elemento que provoca el giro a la bomba.

Aunque existen varios tipos de motores en función de la tecnología empleada.

Tendremos motores eléctricos, de gasolina, de gasoil, neumáticos....

Nos centraremos en el motor más usual en bombas centrífugas.

Accionamiento de la bomba

Motor eléctrico de corriente alterna de velocidad única y de

rotor de jaula de ardilla.

Motor eléctrico de corriente alterna

Características eléctricas.

Potencia que puede

desarrollar en el eje.

Tensión de conexión.

230/400V 400/690V

Intensidad absorbida.

Motor eléctrico de corriente alterna

Forma constructiva.

Motor eléctrico de corriente alterna

Indice de Protección

-dos cifras, la primera hace referencia a la protección contra solidos, y la segunda contra agua.

IP23 – Sólidos menores de 12mm y caídas verticales de agua.

IP55- Casi estanco al polvo y al agua proyectada en todas las direcciones.

IP68- Estanco al polvo y sumergible.

Motor eléctrico de corriente alterna

Tamaño

Motor eléctrico de corriente alterna

Índice de eficiencia. IE

Nos mide la relación entre la potencia electrica consumida y la realmente aprovechada en el eje del motor. Es cuanto mayor es el índice menos pérdidas existen en el motor.

La normativa IEC nos obliga a que todos los motores instalados para potencia entre 0,75-375kw deben ser mínimo IE2 y estar equipados con un variador de velocidad.

Aproximación para saber si una bomba cavitará.

Aspiramos agua a 20ºC

Velocidad de succión inferior a 1,5m/s velocidad = Caudal / sección

Tubería de aspiración DN superior al de bomba con reducción excéntrica

Cálculo Hp + Hz – Hf – Hpv > NPSHr + 0,5

Simplificando esta expresión tendríamos:

8m +Hz >NPSHr

En este caso para aspiraciones en carga no habría problema, pero para aspiraciones negativas, tendríamos:

8m +Hz >NPSHr → con nuestro valor de NPSHr=3m → Hz < 5m negativos

Las bombas centrifugas salvo excepciones no son autoaspirante y requieren de una válvula de pie.

Aumentar NPSH disponible

-Disminuir las pérdidas de la aspiración (Diámetros mayores, menos elementos)

-Disminuir la altura de aspiración

-Aumentar la presión de aspiración

-Disminuir la velocidad de rotación bomba (3000 a 1500rpm por ejemplo

-Aumentar tamaño de impulsor

-Bomba de doble aspiración

Elementos control de bombas

PTC PT100

Elementos control de bombas

Transductor Presostato

COSTE DE CICLO DE VIDA (LCC)

El LCC es un método para el calculo del coste de un bien o de una instalación a lo largo de su vida.

Incluye el precio inicial de compra, los costes de instalación, mantenimiento, consumo de energía y distribución.

COSTE DE CICLO DE VIDA (LLC)

Coste adquisición

Coste de instalación

Coste de mantenimiento

Coste de funcionamiento

EJEMPLO IMPORTANCIA DE LA SELECCIÓN DE UNA BOMBA EN

TERMINOS DE EFICIENCIA En una bomba alimentada con un motor de

200kw, 10% de diferencia de rendimiento entre dos bombas supone una diferencia de consumo de:

En una campaña 2.000 horas de servicio

20kw x 2000 horas x 0,10€/kwh = 4.000€

¿¿¿Os imagináis el ahorro que se puede producir en 25 años???? ¿¿¿Os imagináis este escenario con cuatro o cinco bombas???

CONSEJO

Participa de la decisión de compra de una bomba,tratando de que se imponga el criterio que tenga en cuenta el COSTE DE CICLO DE VIDA LCC.

!Lo barato siempre sale caro!

MANTENIMIENTO

Cualquier actividad – como comprobaciones, mediciones, reemplazos, ajustes y reparaciones— necesaria para conservar o reparar un equipo de forma que este pueda cumplir sus funciones.

TIPOS DE MANTENIMIENTO

1º CORRECTIVO / REACTIVO

2º PREVENTIVO

3º PREDICTIVO

4º PROACTIVO

CORRECTIVO O REACTIVO

Las actuaciones se realizan cuando el equipo se ha averiado.

DESVENTAJAS

Elevado riesgo de averías.

Ninguna garantía de disponibilidad de las instalaciones.

Si ocurre una avería, puede ser catastrófico.

No se puede planificar.

Necesario un amplio stock de repuestos.

VENTAJAS

No es necesario ningún gasto en

mantenimiento.

Las piezas cumplen con la

totalidad de su vida útil.

MANTENIMIENTO PREVENTIVO

Las actuaciones se planifican siguiendo una programación.

DESVENTAJAS

Requiere inversión para una correcta planificación.

Las piezas sustituidas podrían encontrarse en buen estado.

VENTAJAS

Reducción de tiempos de paro

Alta disponibilidad de los

equipos.

Conocimiento de las piezas de

repuesto a sustituir.

MANTENIMIENTO PREDICTIVO

El registro de datos específicos determinará la cercanía de la avería y por tanto el momento adecuado para la intervención.

DESVENTAJAS

Requiere inversión en equipos de diagnóstico.

Requiere inversión para cualificar a los operadores.

VENTAJAS

Reducción de averías.

Menor coste en las reparaciones.

Muy alta disponibilidad de los

equipos.

Menor coste en repuestos

Las piezas son sustituidas antes

del fallo, estirando su vida útil.

COMPARATIVA DE LOS DIVERSOS TIPOS DE MANTENIMENTO

¿Nos olvidamos del mantenimiento correctivo y preventivo y nos convertimos en predictivistas?

La repuesta es

NO

¿Qué tipo de mantenimiento realizamos en nuestro coche?

LÁMPARAS ACEITE NEUMÁTICOS CORRECTIVO PREVENTIVO PREDICTIVO

Planificación mantenimiento en instalaciones de bombeo

Tareas a desarrollar por personal de mantenimiento de la CCRR Inspección visual. Control de fugas. Ajuste de empaquetaduras Control y desatasco de refrigeraciones. Detección de ruidos anómalos. Toma periódica de datos: caudal, presión y datos eléctricos,

con el fin de detectar pérdidas de rendimiento. Control número de horas de funcionamiento. Control gasto enérgetico

Planificación mantenimiento en instalaciones de bombeo

Tareas a desarrollar por personal experto anualmente: Recomendado Megado de motores /DAR/PI Comprobación/corrección de alineaciones. Comprobación eje y cambio de empaquetadura. Cambio de aceite y engrases Opcional Termografías en caliente de motor, bomba y cuadro eléctrico.

Planificación mantenimiento en instalaciones de bombeo

Tareas a desarrollar por personal experto periódicamente: Recomendado mínimo antes y dos veces en la campaña de riego: Tomar vibraciones en bombas y motores Analizar los cambios de tendencia para detectar posibles

averías y planificar las acciones correctoras.

VENTAJAS DE ESTA COLABORACIÓN

» Conseguir reducir el número de averías en campaña.

» Reducir el stock de repuestos al mínimo imprescindible.

» Analizar el rendimiento de los equipos, y detectar posibles desviaciones del rendimiento.

» Programar las reparaciones entre campañas.

» Aumentar los años de servicio de la instalación.

Averías frecuentes en bombas

Problemas y averías en bombas

Apretantado el prensa estopas, no podemos regular el caudal de agua de refrigeración.

-Como detectarlo: Fuga gran cantidad de agua por el prensa.

- Aflojar el presa estopas, y comprobar al tacto el estado del eje.

-Si no está muy dañado, intentar colocar una tira más de estopada.

-Si está dañado, planificar una sustitución de camisa (si lleva) o del eje.

-Utilizar empaquetadura GFO, resistente al calor, buena expansión y poco coeficiente de rozamiento.

Problemas y averías en bombas

Impulsor dañado

-Como detectarlo: Vibración y caída de prestaciones.

- Antes de abrir la bomba verificar la presión a caudal cero, es decir con válvula de impulsión cerrada.

-Abrir el cuerpo de la bomba para comprobar el estado interno del impulsor, además de los aros de desgaste.

-Comprobar el trazado de la tubería de aspiración, colocando un vacuómetro, por si tenemos problemas de cavitación. Si hay abrasión, utilizar filtros o material del impulsor de más dureza.

Problemas y averías en bombas

Trabajo a caudales bajos.

-Como detectarlo: Vibración y poco consumo.

- Variar el caudal estrangualando la llave de impulsión, por ver si varía la vibración.

-Colocar un variador de velocidad o re-calcular la bomba.

Problemas y averías en bombas

Trabajo a caudales altos.

-Como detectarlo: Vibración y mucho consumo.

- Variar el caudal estrangulando la llave de impulsión, por ver si varía la vibración.

-Colocar un variador de velocidad o disminuir el diámetro del impulsor.

Problemas y averías en bombas

Mala alineación

-Como detectarlo: Vibración o fallo en rodamientos

- Parar el equipo y comprobar la alineación mediante equipo láser.

-Comprobar alineaciones al menos una vez al año.

Problemas y averías en bombas

Fallo en rodamientos

-Como detectarlo: Vibración y ruido.

- Con el equipo en marcha, engrasar por ver si era defecto de lubricación.

-Si el ruido no cesa, programar un cambio de rodamientos.

Cuidado con el falso conocimiento,

es más peligroso que la ignorancia.

(George Bernard Shaw)

“BUENAS PRÁCTICAS Y MANTENIMIENTO

DE BOMBAS HIDRÁULICAS”

Juanjo de Tierra

Industrias Cemu

Zaragoza a 13 de abril de 2019

JORNADA TECNICA PARA PERSONAL DE MANTENIMIENTO Y GESTORES DE COMUNIDADES DE

REGANTES. XII EDICIÓN.