it 05 cimentacion

7/28/2019 IT 05 Cimentacion

1/9

GRUNDFOSINFORME TCNICOCIMIENTOpor Greg Towsley

A unque se disee una base de montaje para serel soporte rgido para una bomba y su motor, stase desviar. Por esta razn se debe brindar un cimientoque ofrezca soporte adicional. Un buen cimiento cons-tituye uno de los factores ms importantes para unainstalacin conable y sin problemas.

Otros factores para una buena instalacin son la basede montaje, su instalacin y la alineacin del equipo.Otros Informes Tcnicos de Grundfos tratan estos

temas. Este Informe Tcnico se concentra en buenasprcticas industriales para cimientos para bombas,pero el instalador debe consultar los requerimientosdel fabricante o propietario.

Un buen cimiento ser lo sucientemente slido parasuministrar estabilidad y brindar soporte rgido. Sercapaz de absorber las tensiones y choques normalestransferidos durante el servicio y la operacin.

El cimiento tambin debe minimizar la vibracin quegenera la bomba y el motor, o fuentes externas comola tubera, estructuras de construccin o la operacinde otros equipos.

La Figura 1 muestra una bomba multipasos para ali-mentacin de calderas con motor elctrico, acoplada

en una base de montaje. A toda esta unidad completase le ha colocado el grout en el cimiento para lograruna instalacin durable.

Otro objetivo clave de un buen cimiento es ayudara mantener la alineacin entre la bomba y el motor.Tambin la alineacin es crtica para la conabilidaddel equipo.

Sin un buen cimiento, puede haber distorsin en labase de montaje por el asentamiento del suelo, defor-macin trmica de la base de montaje, fuerzas exce-sivas en la tubera y fuerzas de presin o de vaco queocurren debido a las juntas de expansin.

Esto puede hacer que haya desalineacin entre labomba y el motor, y por lo tanto que disminuya laconabilidad del equipo giratorio.

RECOMENDACIONES DE DISEOLa cimentacin debe comenzar con un asentamientorme. Lo ms aceptable es fabricar el cimiento deconcreto a partir del piso slido. El concreto es el mejormaterial para la construccin de cimientos ya que esde bajo costo.

La masa del cimiento de concreto es lo suciente-mente grande que absorbe cualesquier fuerzasdinmicas y estticas descritas previamente. El Hy-draulic Institute recomienda en sus estndares1 quela masa del cimiento de concreto debe uctuar en elorden de cinco (5) veces el equipo que est soportando.

Si la bomba est montada en algo distinto a cimientode concreto, como puede ser una estructura de acero,la base debe estar sostenida sobre vigas de acerorgido en toda su longitud. Tambin debe estar mon-tada tan cerca como sea posible de los miembrosestructurales principales, otras vigas y de las paredescircundantes.

Se debe hacer un clculo de la estructura de acero paraasegurar una rigidez adecuada que minimice la defor-macin de la base de montaje y la vibracin durante la

+MKYVE'SQFETEVE&PMQIRXEGMRHI(EPHIVEW


2/9

CIMIENTO GRUNDFOS INFORME TCNICO | 2

operacin. El Hydraulic Institute recomienda tambinen sus estndares2 que las unidades de bombeo livia-

nas pueden sujetarse a un piso de concreto existentesi el piso cumple con los criterios de un cimiento. Sise hace esto, se pueden instalar pernos roscados en elcimiento como se muestra en la Figura 2. Esto brindauna instalacin rgida.

La profundidad del cimiento debe llegar al rme oasentamiento, a travs del piso o elevacin de concreto.La altura del cimiento arriba de la elevacin es comose requiera por la distribucin de la tubera, pero almenos debe ser 20 veces el dimetro de los pernos delcimiento.

La prctica de la industria en general provee un

cimiento que es de 3 a 6 pulgadas (7.6 cm a 15.2cm) ms largo y ms ancho que la base de mon-taje que ser instalada. Una prctica de la industriapetroqumica provee un diseo que asegura que elcimiento sea lo sucientemente ancho para brindarun soporte rgido.

Esta prctica establece lneas imaginarias descendentesa 30 hacia cada lado de la vertical de la bomba, cruzandola lnea centro. Estas lneas imaginarias, como se ve en laFigura 3, deben atravesar la base del cimiento, no los lados.

+MKYVE)MWISHI(MQMIRXS

}y{

y}|}(y}

}

'}y}|}!}{y

+MKYVE5IVRSHI&RGPENI7SWGEHSIR(MQMIRXS

"{

y+}{y

y}|}(y}

-}})y}

}|}{}

"{

+}|}{y}


3/9

CIMIENTO GRUNDFOS INFORME TCNICO |

+MKYVE)IXEPPIHI5IVRSHI&RGPENI](EQMWEHI9YFS

+MKYVE:RMHEHHI'SQFIS*PIZEHE

/}{y

y|}y

y}|}(y}

{}

yy|}+}

-}})y}

Para instalaciones de bombas elevadas, como lamostrada en la Figura 4, se deben maximizar eltamao y la masa total del cimiento para asegurar la

mejor rigidez posible.Si se est instalando una nueva unidad de bombeoen lugar de una unidad existente, se debe quitarcompletamente el cimiento existente. La remocindebe ser total y debe permitir que el cimiento nuevoalcance el rme o asentamiento.

Para sujetar adecuadamente la base de montaje alcimiento, se requieren pernos de anclaje apropiados.Normalmente el proveedor de la bomba recomiendael dimetro de los pernos.

Para mantener apropiadamente la base en el cimien-to, la longitud del perno debe extenderse desdedentro del cimiento, de 0.75 pulg. a 1.5 pulg. (2 cm a3.8 cm) de grout, la altura de la base, y de 0.25 pulg.a 0.50 pulg. (0.6 cm a 1.3 cm) arriba de la tuerca.

Estos pernos de anclaje se incrustan en el cimientoo piso de concreto, y se ubican segn un dibujoproporcionado por el proveedor de la bomba. Sepuede formar una plantilla que ayude a ubicar lospernos y a mantener su posicin al vaciar el cimien-to.

Las camisas en los tubos se usan para permitir elposicionamiento nal del perno. Estas camisas sonpor lo menos 3 veces ms grandes que el perno, ypor lo menos tienen 10 veces su dimetro. La Figura 5ofrece una vista del perno de anclaje y la camisa deltubo en la que se instala.

Es de observar que se encuentran disponibles basesde montaje, cimientos pre-colados y unidades com-binadas. Estas unidades pre-coladas se construyende un material de polmero que es inerte para mu-chos qumicos. Tambin pueden reducir el tiempo deinstalacin para un cimiento nuevo o su reemplazo.

Algunas de las siguientes recomendaciones parainstalacin y para colocacin del grout todava apli-can al sistema pre-colado. La bomba qumica ANSImostrada en la Figura 6 est instalada sobre unabase de hierro fundido montada exiblemente. Estediseo de instalacin no provee mucha rigidez a launidad de bombeo.


4/9


La falta de rigidez afectar la alineacin y la cona-bilidad del sello mecnico. Esta instalacin fuereemplazada con una base de montaje/cimiento pre-colado de polmero mostrada en la Figura 7.

RECOMENDACIONES DE INSTALACINLa instalacin del cimiento es crtica para la vida dela bomba. La mejor prctica recomienda que se retiretodo el equipo de la base de montaje. Esta prcticavariar de una compaa a otra, y se realizar nor-malmente con equipo grande. Las ubicaciones de lospernos se deben revisar dos veces con los dibujos y labase.

Una vez que el cimiento est listo para vaciarse, lasroscas expuestas de los pernos de anclaje se deben

cubrir con grasa o cera y luego se deben envolver.Las camisas de los pernos del cimiento se puedenempacar con algn tipo de material no aglutinante,como trapos o grasa, para evitar que el concreto entrea la camisa e impedir el ajuste nal de los pernos deanclaje.

Asegrese de tener disponible suciente cantidad deconcreto para terminar todo el trabajo de una solavez. El cimiento de concreto vaciado debe entoncesdejarse fraguar por lo menos 14 das. El Hydraulic In-stitute2 preere 28 das. Los moldes encerados ayudanen la remocin despus que el concreto ha fraguado.

Antes de instalar la base de montaje, la parte inferiordebe limpiarse y cubrirse con un tapaporos (impri-mador) epxico. El cimiento debe haberse vaciadocon una supercie spera o debe picarse despus decolarlo para brindar una buena supercie que permitala adhesin del grout.

Adems, se debe inspeccionar el cimiento y eliminarpolvo, basura, aceite, agua y cualquier contaminante.Se puede usar aire a alta presin, libre de aceite parasoplar y limpiar el cimiento.

Se debe nivelar la base de montaje de acuerdo a lasinstrucciones del fabricante, pero puede haber algu-nas consideraciones adicionales. Al utilizar cuas denivelacin o juegos de calzas, estos se deben ensam-blar juntos dejando vacos mnimos. Esto ayudar asuministrar una masa homognea.

+MKYVE'SQFE6YQMGE&38.WSFVI'EWIHI2SRXENI(MQMIRXS3YIZS5VI(SPEHS

+MKYVE'SQFE6YQMGE&38.WSFVI'EWI+PI\MFPI


5/9


La Figura 8 muestra una vista de una base de mon-taje tpica que es colocada con grout en un cimien-to. Observe que no se muestran los pernos deanclaje. Tambin es importante que no haya bordesalados en contacto con el grout. Las esquinas pun-tiagudas o bordes cortantes pueden provocar que elgrout se agriete. Las esquinas deben redondearse,como por ejemplo las cuas de nivelacin.

En lugar de cuas de nivelacin, la base de montajedebe contar con tornillos niveladores de 0.75 pulg. a1.5 pulg. (1.9 cm a 3.8 cm). Estos deben cubrirse conun compuesto anti-agarre para ayudar en la remo-cin despus de la aplicacin del grout.

RECOMENDACIONES PARA LA COLOCACIN

DEL GROUTAntes de instalar cualquier tubo en la bomba, todala unidad requiere que se le coloque el grout. Sepone el grout a la base de montaje en el cimiento

+MKYVE'EWIHI2SRXENIGSR,VSYX

*~{|}"

*~{|}1}y{

y|}

)}y{}|}{}

(|}yy"

para lograr una unin fuerte y resistente entre ellos.El grout es un material tipo concreto que se usa pararellenar entre la base de montaje y el cimiento.

El grout incrementa la masa de la base de montajepara ayudar a reducir la vibracin. Adems, el groutllenar cualquier hueco o imperfeccin de la superciedel cimiento. Al solidicar el grout, la base de montaje

y el cimiento se convierten en una entidad slida.

Lo mismo que al vaciar el cimiento de concreto, sedeben realizar algunos preparativos del lugar. Si sequit cualquier equipo de la base de montaje antesde la instalacin, ahora debe volver a colocarse. Sedebe hacer una alineacin preliminar al equipo.Tambin, el equipo debe apretarse de manerauniforme, pero no completamente, ya que posterior-

mente se realizar la alineacin nal.Se usan moldes para preparar la unidad para lacolocacin del grout. Los moldes deben ser bastanteresistentes para la expansin del grout, y deben es-


6/9


tar asegurados para evitar movimiento. Los moldesdeben ser ms altos que el borde ms bajo de la basede montaje nivelada.

Para facilitar la remocin despus que el grout hayafraguado, los moldes deben cubrirse con cera enpasta. Despus que los moldes estn en su lugar, sedeben sellar las juntas con un material hermticopara evitar que el grout se ltre fuera de los moldes.La Figura 8 muestra una vista de los moldes de grouten su lugar, alrededor de la base de montaje.

En el caso de bombas verticales, al cabezal de descarga, aun anillo encintado o a una placa de asiento se le colocael grout en posicin. Al igual que con una bomba hori-zontal, primero se fabrica un cimiento para la unidad.

La Figura 9 muestra placas de asiento y cabezales dedescarga de una bomba turbina instalada apropiada-mente que son montados sobre un cimiento y con elgrout puesto en su lugar.

La Figura 10 muestra una vista de un cimiento da-ado de una bomba turbina vertical. Como no fuemontada adecuadamente en el cimiento ni se pusoel grout en su sitio, la operacin de la bomba hacausado dao al cimiento. Adems, el usuario nalha intentado minimizar la vibracin y reforzado lainstalacin agregando cuas bajo la placa de asiento.

La colocacin adecuada del grout en una base de

montaje de un equipo requiere muchas prcticasrecomendadas, sin embargo, siempre deben seguirselas instrucciones y recomendaciones del fabricantedel grout. Las instrucciones pueden variar entre ungrout en expansin y uno que no encoge.

Tpicamente, el grout se debe verter cuando latemperatura ambiente se encuentre entre 50 y 90F (10 a 32 C). Esto dar una buena consistencia algrout. Se debe mezclar hasta una consistencia pare-cida al agua para permitir que fluya uniformementedentro de la base de montaje y para que expulsetodo el aire desde los orificios de ventilacin en loscompartimientos de la base de montaje.

Si slo hay un orificio para grout u otra abertura (verFigura 11), slo se debe verter desde ah. La Figura 12muestra una bomba ANSI montada en una base demontaje de acero en perfil. Para esta instalacin, elgrout se llen desde un extremo, como se muestraen el detalle de la flecha.

+MKYVE'SQFEW9YVFMRE;IVXMGEPIW .RWXEPEGMR.RGSVVIGXE

+MKYVE'SQFEW9YVFMRE;IVXMGEPIW.RWXEPEGMR(SVVIGXE


7/9


+MKYVE'EWIHI2SRXENIGSR9SVRMPPSWHI3MZIPEGMR

+MKYVE 4VMJMGMSTEVE,VSYX +MKYVE'SQFE&38. 'EWIHI2SRXENIIR5IVJMP

*xzx{|'x|

!z |{|z|

.{|(|xz

*|{|zx|


8/9


usar un martillo en la base de montaje para revisarque no haya vacos o bolsas de aire y eliminarlos.Durante este proceso, evite que el grout descienda

por debajo del nivel del borde inferior de la base demontaje.

La Figura 14 muestra una vista de una base de mon-taje con grout y que presenta un espacio vaco. Losfabricantes de grout epxico proporcionan instruc-ciones sobre cmo llenar estos espacios vacos parabrindar una instalacin slida.

El grout debe dejarse secar por 48 horas, o como elfabricante recomiende. Se deben proteger la base demontaje con el grout del clima hmedo y de tem-peraturas fuera de los lmites recomendados por elfabricante. Los pernos de anclaje se pueden apretar

completamente despus que el grout haya secado.

+MKYVE'EWIHI2SRXENIGSR;EGS

/y.|yy*~{|}

z}|}`

'}}}*~{{+y|}"yyy}|}(y}

1y{-}}y

"{ }|}{}

Para bases de montaje con varios orificios para grout,cada uno de estos se debe usar para asegurarse quelos compartimientos de abajo, estn completamentellenos y no haya bolsas de aire. A las piezas de nivela-cin de la base de montaje descritas previamente seles aplica el grout en su lugar.

stas se convertirn en parte del cimiento de la basede montaje. La Figura 13 muestra otra vista de la nive-lacin de la base de montaje. Las bases de montajepueden fabricarse con tornillos de nivelacin quefacilitan la alineacin. Las bases de montaje fabrica-das para especificaciones de industria como HI 1.41 API-6103, proporcionan especificaciones recomenda-das para esta caracterstica que agrega valor.

Se debe llenar con grout hasta que empiece a salir por

arriba por todos los orificios de ventilacin. Se puede


9/9

zy~{}z

-||xy|||}{x|*|xxzxx{|x|xz|

&xxz|x||

&-1*t,|

/-!,/()-*x1|.|xz|)x|%-.|x

(!,/()-xx{x#z~,x{)x|)x&".|x

'2#)yx!,/()-{|'z-{||x{.&(*x|#{x-x||*{xzx(&'z.|x

/-*)*\(xx"|x{x|!{}-#z%|,x{|.2.|x

-!-)$.

#|y{$}&38.-.

4TIVEGMSRIW(IRXVJYKEW #|y{$}.y2y+yy)%

#|y{$}&38.-.'SQFEW,MVEXSVMEW#|y{$}.y2y+yy)%

}{y+}}$}&5.3SVQEE*HMGMR'SQFEW(IRXVJYKEWTEVE.RHYWXVMEWHIP5IXVPIS5IXVSUYQMGE],EW3EXYVEP}{y+}}$}'.}})22y

y

-*)*$($)/*.

+MKYVEW] y{.''

it 05 cimentacion

Documents