rcfa fractura de alabe de impulsor de bomba de vacio.pdf

Por: Ing. Jess Quispe Bolvar

ANALISIS CAUSA RAIZ DE LA FRACTURA DEL IMPULSOR DE LA

BOMBA DE VACIO

1. DATOS DEL EQUIPO:

TABLA I. Descripcin de la Bomba de Vaco de Anillo Lquido

DATOS DESCRIPCION

Equipo: Bomba de vaco Tipo: De anillo lquido de una sola etapa

Marca: NASH Modelo: EC450L

Mxima Presin de Descarga:

1,1 mbar (808,56 mmHg)

Mxima Presin de Vaco:

33 mbar (24,26mmHg)

Caudal de succion:

0.106 m3/s (223.65 cfm)

Liquido de Sello: Agua fresca

Caudal de Liquido de Sello:

0.00038 m3/s (22,7 l/min)

Presin de Liquido de Sello:

500 mbar (7.1Psi)

Temperatura del Lquido de Sello

288.15 K (15C)

Potencia del Motor:

15 kW (20 HP)

Velocidad del Motor:

1 750 RPM @ 60Hz


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2. UBICACIN DEL EQUIPO:

Las bombas de vaco se ubican en la parte inferior de la

Planta Desalinizadora, su funcin es evacuar los gases no

condensables (GNC), durante la puesta en marcha en los

compartimientos del evaporador y por mantener una presin de

vaco controlada durante la operacin de la Planta Desalinizadora.

Vista Lateral de la Planta Desalinizadora de Agua de Mar y ubicacin de las

bombas de vaco de anillo lquido.

Fuente: ENERSUR


Foto 01 - Bombas de vaco de anillo lquido en la Planta Desalinizadora de agua

de mar.

Fuente: ENERSUR

Foto 02 - Vista lateral donde se muestra el tanque separador en la descarga.

Fuente: ENERSUR


Foto 03 Desmontaje de tapa de la bomba para retirar el impulsor.

Fuente: ENERSUR

Foto 04 Falla: Fractura de labe.

Fuente: ENERSUR


3. DETALLE DEL EVENTO :

Desde el arranque de la Planta Desalinizadora de Agua de

Mar en Noviembre 2006, se generaban paradas de una de las

dos bombas de vaco por la fractura del labe del impulsor, los

fragmentos se incrustaban en lado de menor holgura entre el

impulsor y la carcasa, haciendo que se agarrote el eje de la

bomba de vaco, por ello el equipo dejaba de funcionar, en

algunos casos entraba la bomba de vaco en stand-by, pero en

otros paraba toda la Planta Desalinizadora de Agua de Mar.

Se inici una investigacin para hallar las razones de estas

fallas continuas, una constante era el golpeteo interno de la

bomba de vaco. Se instalaron nuevos impulsores del mismo

modelo EC450L, pero tambin presentaron la misma falla.

Actualmente, funciona sin problemas, pues se usaron mtodos

empricos para solucionar el problema modificando la parte

estructural del impulsor, pero hasta el momento se desconocen

las razones tcnicas de la falla.


4. LNEA DE TIEMPO

Las bombas de vaco empiezan a trabajar desde noviembre del

2006 en que arranca Planta Desalinizadora de Agua de Mar. El ao

2007 ocurre la primera fractura del impulsor de una de las bombas de

vaco.

Lnea de tiempo de intervenciones principales a las bombas de vaco

Fuente: ENERSUR


5. INFORME DE PRESUPUESTO DE MANTENIMIENTO A LA BOMBA DE VACIO (PERIODO 2007-2013)

A continuacin detallamos todos los mantenimientos

preventivos y correctivos con los costos invertidos en cada uno

de ellos, estos costos incluyen los recursos humanos y

materiales o repuestos.

TABLA II. COSTOS DE MANTENIMIENTO - 2007

FECHA DE INTERVENCION

AVISO OM DESCRIPCION BREVE COSTO

USD

23/02/2007 7000006241 100006242 REPARACION SOLENOIDE BBA VACIO 2 DSP3 226.74

29/05/2007 7000006855 100006917 REVISAR SOLENOIDE BOMBA VACIO DSP3 3.17

26/06/2007 7000007098 100007202 REPARAR FUGA AGUA BOMBAS VACIO DSP3 47.53

21/08/2007 7000007460 100007640 REVISAR BOMBA VACIO 1 DSP3 NO ARRANCA 2,043.36

28/09/2007 7000007770 100007970 REVISAR TRANSMISOR DE VACIO DSP3 179.52

01/10/2007 7000007761 100007957 REPARAR FUGA DE SELLO MECAN.BBA VACIO 2 DSP

623.17

TOTAL 3,123.49

Fuente: Software SAP Maintenance-ENERSUR

TABLA III. COSTOS DE MANTENIMIENTO - 2008



USD

25/01/2008 7000008432 100008803 REPARAR BOMBA DE VACIO DSP3 1,082.32

25/04/2008 7000009065 100009387 REVISAR BOMBA VACIO 2 X ALTA VIBRACION 1,689.17

18/08/2008 7000009846 100010161 REPARAR SOLENOIDE BOMBA VACIO 1 DSP3 159.56

20/08/2008 7000009850 100010167 REPARAR FUGA LINEA SELLO BBAS VACIO DSP3 177.93

03/12/2008 - 100010499 REEMPLAZO DE ROTOR BOMBA VACIO 1 DSP3 23,182.63

TOTAL 26,291.61



TABLA IV. COSTOS DE MANTENIMIENTO - 2009



USD

12/08/2009 7000011786 100012408 REPARAR FUGA LINEA AG SELLO BBAS VACIO D 797.27

09/11/2009 7000012304 100012937 INSPEC.FLUJOMETRO AGUA SELLO BBA VACIO 1 117.05

31/12/2009 7000012561 100013168 CAMBIO VALVULA SOLENOIDE BBA VACIO 2 DSP 508.65

TOTAL 1,422.97


TABLA V. COSTOS DE MANTENIMIENTO 2010



USD

04/01/2010 - 200041609 MANTTO 8000 H MOTOR BOMBA VACIO 1 DSP3 604.22

02/03/2010 - 200041611 MANTTO 8000 H MOTOR BOMBA VACIO 2 DSP3 466.30

05/03/2010 7000012868 100013399 INSPEC.MOTOR BOMBA VACIO 1 X TRIP DSP3 2,418.61

07/05/2010 7000013044 100013498 REPARAR BOMBA VACIO 1 POR TRIP DSP3 1,625.82

23/07/2010 7000013253 100013661 REP X TRIP BOMBA VACIO #1 DSP3 927.06

09/08/2010 - 200051272 CAMB RODAMTO DE BBA VACIO 2 DSP3 1,267.46

01/09/2010 7000013364 100013731 REVISAR MOTORBBA VACIO 2 DSP3 AMARRADA 2,955.19

06/09/2010 7000013378 100013737 BBA VACIO 2 DSP3 TRABADA ALABE IMPE ROTO 305.05

07/09/2010 7000013387 100013741 REVISAR TX NIVEL TKE SEPARADOR DSP3 61.80

20/09/2010 7000013422 100013759 REV BBA VACIO 2 DSP3 AMARRADA 603.43

06/10/2010 7000013457 100013788 REPARAR BOMBA VACIO 2 POR FALLA IMPELENT 1,547.67

07/10/2010 7000013463 100013794 REP BOMBA VACIO 1 POR FALLA IMPEL DSP3 624.24

14/10/2010 7000013469 100013806 REPARAR BOMBA VACIO 2 POR FALLA IMPELENT 1,000.75

17/11/2010 6000000340 100013877 REV BBA VACIO #2 DSP3 AMARRADA 611.99

22/11/2010 - 200038209 MANTTO BBA VACIO 2 50.84

13/12/2010 6000000382 200057488 REPARAC LINEA AGUA SELLO BBA VACIO DSP3 183.03

21/12/2010 7000013682 100013928 REPARAR BOMBA VACIO 2 TRABADA - DSP3 480.08

29/12/2010 7000013692 100013948 REV BBA VACIO #1 DSP3 AMARRADA 490.05

29/12/2010 6000000410 200057811 VALV SOLN NO ABRE BBA VACIO #2 DSP3 309.47

31/12/2010 7000013698 100013954 REP BOMBA VACIO #2 DSP3 AMARRADA 193.22

TOTAL 16,726.28



TABLAVI. COSTOS DE MANTENIMIENTO 2011


AVISO OM DESCRIPCION BREVE COSTO USD

03/01/2011 - 200051097 INSTALAR NUEVA BOMBA VACIO NASH DSP3 32,237.96

27/01/2011 7000013785 100014013 REP BOMBA VACIO #1 DSP3 AMARRADA 797.13

27/01/2011 6000000484 200058073 CAMB TUB LNEA AGUA SELLO BOMBA VACIO 2 180.24

02/02/2011 - 200058092 INST VLV CHECK LINEA AG SELLO BBA VACIO 482.77

07/02/2011 6000000498 200058125 REPARACIN IMPELENTE BOMBA VACIO 1 DSP3 1,193.98

16/02/2011 6000000511 200058170 INST VLV BLOQUEO SALIDA TANQUE SEPA DSP3 212.74

22/02/2011 6000000431 100013964 REV MEDIDOR DE FLUJO BOMBA VACIO 1 DSP3 165.15

10/03/2011 7000013912 100014116 REV BOMBA VACIO #1 DSP3 AMARRADA 510.99

18/03/2011 6000000548 200058428 REUB SOLEN LNEAS AGUA SELLO VACIO DSP3 165.15

30/03/2011 7000013965 100014157 REV BOMBA VACIO #1 DSP3 AMARRADA 463.99

04/08/2011 7000014298 100014412 REPARAR LINEA AGUA SELLO BBAS VACIO DSP3 446.29

24/08/2011 - 200063913 MANTTO MOTOR BBA VACIO B DSP3 268.50

31/08/2011 - 200064994 REP IMPELENTE BBA VACIO SPARE DSP3 262.01

06/12/2011 7000014733 100014701 BOMBA DE VACIO1 AMARRADA REVISAR DSP3 12,797.74

TOTAL 50,184.64


TABLA VII. COSTOS DE MANTENIMIENTO 2012


AVISO OM DESCRIPCION BREVE COSTO USD

06/01/2012 - 200067286 INSP BBA VACIO 1 AMARRADA DSP3 625.12

23/01/2012 6000001164 200068257 REV BBA DE VACIO 1 AMARRADA DSP3 446.15

26/03/2012 6000001251 200068793 REPARAR FUGA AGUA SELLO BOMBAS VACIODSP3 221.69

09/04/2012 7000015069 100014975 INSPECION/REPARAC.BOMBA VACIO 1 DSP3 1,410.70

23/05/2012 7000015208 100015089 REVISAR TRANSMISOR VACIO DSP3 151.21

11/06/2012 7000015285 100015154 INSP.REPARACION BOMBA VACIO 1 DSP3 4,834.83

06/07/2012 6000001467 200072207 REPARAR BBA DE VACIO #1 DSP3 181.68

19/07/2012 7000015429 100015272 DSP3 REP BBA DE VACO 1 EJE NO GIRA 926.21

24/07/2012 7000015449 100015299 REP BBA VACIO1 DSP3 TRABADA ALABE ROTO 622.53

29/08/2012 6000001518 100015422 REPARACION BBA 2 DE VACIO DSP3 21,745.66

03/09/2012 6000001521 200072577 CAMBIO ROTOR BOMBA VACIO 2 DSP3 187.99

29/10/2012 6000001520 200072588 BALANCEAR MOTOR BOMBA VACIO 2 DSP3 237.20

TOTAL 31,590.97



TABLAVIII. COSTOS DE MANTENIMIENTO 2013



USD

14/01/2013 7000016312 100015983 INSP.REPAR.IMPELENTE BOMBA VACIO 1 DSP3 122.02

24/04/2013 7000016926 100016536 REPAR VENT ROTO MOTOR BBA VACO 2 DSP3 153.80

24/04/2013 6000001671 200076984 REVISIN RODETE BOMBA VACIO 1 DSP3 6,841.42

06/05/2013 7000016939 100016566 REP FUGA LINEA DE AGUA DE SELLO DSP3 290.14

15/05/2013 7000017002 100016631 REP SELLO MECANICO BBA VACIO #1 DSP3 808.31

23/05/2013 7000017038 100016674 INSPECCION POR RUIDO BOMBA VACIO 1 DSP3 285.82

11/06/2013 7000016885 100016531 REP PALETA VENTILADOR BOMBA VACIO 2 DSP3 57.50

19/07/2013 7000017438 100017044 INSP.REPARAC.BOMBA VACIO 1 DSP3 887.02

06/08/2013 7000017599 100017164 REP BBA N1 VACIO AMARRADA DSP3 1,430.94

TOTAL 10,876.97


Distribucin de costos por mantenimiento de una bomba de vaco.

FUENTE: Recoleccin Propia

Nota: Las columnas de color verde indican la cantidad de costos por las intervenciones al fallar el impulsor y de color azul por otra falla del sistema de la bomba de vaco.

$2 043

$25 954

$ 0

$11 415

$48 264

$31 218

$9 779

0.00

10,000.00

20,000.00

30,000.00

40,000.00

50,000.00

60,000.00

CO

STO

DE

FALL

AS

DEL

EQ

UIP

O (

USD

)

TIEMPO DE OPERACION

COSTO POR OTRA FALLADEL SISTEMA DE LABOMBA DE VACIO


6. DESCRIPCIN FOTOGRFICA DE COMPONENTES FALLADOS:

A continuacin describiremos el estado del impulsor fallado:

FOTO A - Detalle de labe fracturado del impulsor. Se observa en el labe

siguiente el inicio de otra fractura en la base del labe.

Fuente: ENERSUR

FOTO B - Detalle de otro labe con indicios de fractura desde la base del labe.

Fuente: ENERSUR


FOTO C - Fragmento de labe incrustado en el lado de menor holgura entre el

impulsor y la carcasa. Fuente: ENERSUR

FOTO D - Impulsor despus de ser reforzado en la base de los labes por

soldadura inoxidable, presenta nueva fractura de uno de los labes.

Fuente: ENERSUR


7. NALISIS DE FALLAS:

Usaremos el mtodo del rbol de Fallas para implementar

Planes de Accin para que no vuelva a fallar el impulsor, que es el

mtodo ms usado por los ingenieros de confiabilidad de plantas

industriales.

7.1 ARBOL DE FALLA:

rbol de Falla de la fractura del labe del impulsor de la bomba de vaco.

Fuente: Recoleccin Propia

Falla - Fractura de Alabe

Operacin

Sobrecarga

Temperatura de Agua de Sello

Presin de Agua de Sello

Mantenimiento

Mala instalacin del Impulsor

Impulsor desbalanceado

Bomba de Vaco

Material del Impulsor


7.2 HIPTESIS DEL RBOL DE FALLAS

TABLA IX. HIPOTESIS DE ARBOL DE FALLAS


7.3 ANALISIS DE HIPTESIS DEL RBOL DE FALLAS

HIPTESIS 01: SOBRECARGA

La nica forma para que se genere una sobrecarga en la bomba

de vaco de anillo lquido es que en la lnea de succin aparezca un

material extrao (pequeos fragmentos de metal, piedras, otros) de

tal forma que este pueda fracturar el labe, pero en la vida til de la

bomba nunca sucedi ni se report en alguna OM.

Hiptesis de falla Mtodo de Verificacin

01. Sobrecarga Reportes en OM

02. Temperatura de Agua de Sello Inspeccin de temperatura

03. Presin de agua de sello Parmetro de rango de trabajo

04. Mala instalacin del impulsor Nivel de personal tcnico

05. Impulsor desbalanceado Nivel de personal tcnico

06. Material del Impulsor Informe Metalogrfico


HIPTESIS 02: TEMPERATURA DE AGUA DE SELLO

Se hizo una toma de muestras de las temperaturas en el cuerpo

de la bomba con pistolas laser que miden temperaturas, donde se

encontr en la posicin 4 de la figura siguiente que el agua de sello

que ingresaba a la bomba tena una temperatura de 295.15 (22C),

temperatura ms alta que la recomendada por el fabricante de

288.15 K (15C).

Muestra 01 de temperatura del exterior del equipo



Cada bomba de vaco de anillo lquido tiene una curva en

especial de presin versus temperatura que nos dar un factor de

correccin de volumen de succin de gases.

Curva de influencia de la temperatura del agua de sello en el volumen de

succin y el lmite para evitar la cavitacin.

FUENTE: Proveedor de bombas de vaco: Sterling SIHI

Lastimosamente, el proveedor de la bomba de vaco de anillo

liquido modelo EC450L marca NASH, indica que el equipo ya est

fuera de mercado y careca de esta curva solicitada, complicando la

investigacin. El cambio de temperatura de agua de sello no solo

afecta el volumen de succion sino que aumenta el consumo de

energa del motor.


Muestras 02 de temperatura del exterior del equipo


Nos enfocamos en la Muestra 01, en la posicin 1 donde

tenemos 35.9C, si esta temperatura se mantiene desde el arranque

del equipo o aumenta, donde el mximo vaco del equipo es de 33

mbar (24,26mmHg), siendo su temperatura de saturacin de vapor

de agua 30.7C, es decir, que la temperatura del anillo lquido no

debe de superar los 30.7C, estaramos concluyendo que existe

cavitacin, y coincide que desde el arranque del equipo inicia el

tpico e intenso ruido de golpeteo interno y como consecuencia de

ello mucha vibracin.


Pero, despus del arranque y estabilizacin la Planta

Desalinizadora de agua de mar, donde la presin de vaco del

evaporador no sobrepasa los 272.09mbar (200mmHg) siendo la

temperatura de saturacin de 339.65 K (66.5C), an persiste el

rudo de tamboreo interno.

Se presume que la temperatura de agua de sello aumenta

mucho ms debido al calor transferido de los gases calientes de la

succin (a veces de 37C a 48C), a esto agregamos el ingreso de

agua de sello a la bomba con alta temperatura de la recomendada

(a veces desde 19C a 41C), manteniendo una constante presin

en la Planta Desalinizadora de agua de mar, as entonces, se sigue

generando cavitacin internamente.

No se tiene frmula para determinar cunto ms aumenta la

temperatura de agua de sello, aunque los proveedores de estas

bombas recomiendan que la temperatura de descarga del agua

debe ser mayor de 3C a 10C que el ingreso, si esto no sucede,

recomiendan aumentar el caudal del agua de sello hasta que se

logre lo recomendado.


La implosin de una burbuja de vapor crea torpedos (microjets)

microscpicos de lquido que sale expulsado de la burbuja colapsando

con el material, a veces a velocidades mayores que 1 000 m/s

desarrollando presiones de hasta 1 000 MPa y a la vez se generan ondas

de choque que pueden producir hasta 600 MPa.

Ilustracin del modelo de implosin de la burbuja en el fenmeno de cavitacin.

Fuente: www.analisisdefractura.com


Se muestra la perdida de volumen de materiales, despus de una generacin de

cavitacin en un ensayo por S. Rao.

Fuente: Selecting Metal and Alloy to Resist Cavitation Damage, S. Rao, L.

Rao, K. Seetharamiah, April 1971.

El ataque de las burbujas del vapor de agua para que llegue a

desprender material tiene que daar a travs de constantes

implosiones a grandes presiones hasta fatigar el material, pero nuestro

material, el acero inoxidable AISI 316, como vemos est soportando el

ataque de dichas burbujas por sus propiedades mecnicas (su

resistencia vara de 590 a 885 MPa), pero por otro lado tenemos el

constante impacto que ira fatigando el material y se agregar a la fatiga

natural que tienen los labes por la operacin misma.

P

rdid

a d

e V

olu

me

n (

mm

3)

Tiempo de Test (hrs)

Acero dulce

Bronce Cobre Aluminio Latn

Acero Inoxidable


HIPTESIS 03: PRESIN DE AGUA DE SELLO

Segn el manual de la bomba, la presin del agua de sello no

debe exceder los 48,9 kPa (7,1 psig) y debe ser mayor que la

presin de ingreso de los gases que es 101,3 kPa (0 psig). El

indicador del manmetro de succin del agua de sello fluctuaba

entre diferentes presiones no siendo constante, esta fluctuacin

contribuy a la cavitacin descrita en la Hiptesis 02, pues no

debera descender de 0psig, de lo contrario estara siendo

succionado por el vaco de la bomba.

Rango de fluctuacin del indicador de presin de la lnea de agua de sello de

31,36 kPa (10Hgvac) a 68,9kPa (10psig) Fuente: ENERSUR


Por otro lado, tanto el manual de la bomba como de otros

proveedores exigen que se llene de agua hasta el centro del eje de la

misma bomba en el arranque de la bomba de vaco, pero si esto no

sucede cuando se forme el anillo de agua ser muy delgado en la parte

inferior y el ingreso del agua de sello no estara llegando al anillo de

agua si no a las cmaras de vaco formada entre cada labe, es por

ello que existe la probabilidad de que estas cmaras estn

succionando con la presin de vaco de la bomba al agua de sello, otra

razn para que vare el indicador del manmetro.

Esquema de una bomba de vaco de anillo liquido con su tanque separador

FUENTE: Proveedor de bombas de vaco: Sterling SIHI


HIPTESIS 04: INSTALACION DEL IMPULSOR

El personal de mantenimiento mecnico estuvo entrenado por la

corporacin IDE Technologies Ltd. cuando fue adaptada la planta

desalinizadora de Chile a Ilo-Peru. Todos ellos participaron de los

diferentes montajes y desmontajes del impulsor, respetando la

tolerancia que se exige entre la tapa (port plate) y el impulsor, para

evitar que estos se amarren. La tolerancia esta entre el rango

0.127mm. (0.005) a 0.178mm. (0.007) a travs de galgas y reglas se

hace esta holgura y usando las roscas de ajuste del impulsor en el eje

del equipo.

Detalle de la tolerancia entre el impulsor y la tapa de la bomba de vaco

Fuente: Manual de la bomba de vaco-NASH


HIPTESIS 05: IMPULSOR DESBALANCEADO

El personal de mantenimiento predictivo es especialista y

altamente calificado en balanceado de componentes rotativos,

contaban con equipos especiales para este. No se registra alguna OM

de fractura de alabes por desbalanceamiento del impulsor.

Equipo de balanceo

Fuente: ENERSUR


Perforacin de pequeos agujeros en la parte posterior del impulsor para

balanceo del mismo.

Fuente: ENERSUR

Soldadura de pesos en ciertos labes para balanceo del impulsor.

Fuente: ENERSUR


HIPTESIS 06: MATERIAL DEL IMPULSOR

Se envi el Impulsor para anlisis a Laboratorio Metalrgico de la

Facultad de Ingeniera de la Universidad Nacional Jorge Basadre

Grohmann. El anlisis de este impulsor incluye 04 ensayos: tintes

penetrantes, dureza, metalografa con microscopio ptico, y por ltimo,

microscopio electrnico de barrido.

A. ENSAYO DE TINTES PENETRANTES:

Se ha podido registrar que la fractura se inicia en la base y

parte frontal del labe, en la parte gruesa del labe.

Detalle del inicio de fisura.

Fuente: Informe de Metalografa UNJBG


B. ENSAYO DE DUREZA:

El acero inoxidable 316 reporta una dureza 149 HB

(proveedor WESCO). Como se ver la dureza del material

analizado est dentro de lo permisible; con la diferencia

que el material fracturado presenta una mayor dureza

debido al efecto de la deformacin por motivo de la

fractura.

TABLA X. DUREZA DE MUESTRA DEL ALABE FRACTURADO

ZONA DUREZA

(HRB)

EQUIVALENCIA DUREZA BRINELL

(HB)

labe sano 82.90 1.14 135

labe fracturado 90.27 2.33 157



C. ENSAYO DE METALOGRAFA CON MICROSCOPIO PTICO:

La metalografa ptica, con pulido al espejo sin ataque

qumico, nos muestra que el material desde su origen no

presenta apreciables discontinuidades, hasta 500 aumentos de

observacin el material se presenta compacto y homogneo.

La metalografa ptica, con ataque qumico, nos muestra

que se trata de acero inoxidable dplex, de solidificacin

dendrtica, con matriz de Austenita y precipitados de Ferrita en

los lmites de grano. Tambin se aprecia que, en la parte gruesa,

los granos son ms grandes que en la parte delgada del labe,

producto del proceso de solidificacin en el momento de su

fabricacin. Lo cual nos dice que la aleacin esta tal como se

fabric, por fusin y colada, sin tratamiento trmico posterior.


Microfotografa con Ataque Qumico Reactivo Marble en labe fracturado a

100X - Con ataque qumico en 5 segundos.


Microfotografa con Ataque Qumico Reactivo Marble en labe fracturado a

500X - Con ataque qumico en 5 segundos.



D. ENSAYO DE OBSERVACION DE FRACTURA CON MICROSCOPIO ELECTRONICO DE BARRIDO:

El anlisis de la superficie de la fractura, mediante el

microscopio electrnico de barrido, nos muestra que la rotura se

produjo por fatiga bajo tensin, la presencia de tpicas estras

generadas en la superficie fracturada nos permite llegar a esta

conclusin.

Fractura en el medio de labe (parte gruesa) observada a 100 aumentos. Se

puede apreciar la fractura transgranular a travs de los granos.

. Fuente: Informe de Metalografa UNJBG


Fractura en el medio de labe (parte gruesa) observada a 50 aumentos. Se

puede apreciar las tpicas estras de una fractura por fatiga.


Fractura en el medio de labe (parte delgada) observada a 50 aumentos. Se puede apreciar las estras de fatiga (esqueleto de

pescado)



8. PLANES DE ACCIN DEL ANLISIS CAUSA RAZ

Finalmente, despus del estudio realizado, se proponen

diferentes Planes de Accin, segn las hiptesis demostradas:

Tabla XI. Planes de Accin

TEM DETALLE

01

Refrigerar el agua de sello a 288,15 K (15 C), tal como se

recomienda en el manual de la bomba, ya que todas las curvas para el buen performance de la bomba de vaco de anillo lquido se basan en esta temperatura, as eliminaremos la probabilidad de existencia de cavitacin y el rudo de golpeteo interno (si fuera posible instalar un intercambiador de calor).

02

Optimizar la presin de ingreso de agua de sello entre los valores 101,3 kPa (0 psig) a 48,9 kPa (7,1 psig), reduciendo codos, limpieza o cambio de tubera, si es necesario instalar una pequea bomba booster, agregar un manmetro de donde se toma el agua de sello para tener mejor control de la presin.

03

Mejorar propiedades mecnicas de resistencia de fatiga del material del impulsor, para ello se debe de coordinar con el

proveedor para aplicar tratamiento trmico de recocido o cambiar a acero inoxidable de la serie 400 al impulsor de la bomba.

04

Instalar un caudalmetro en la succin de la bomba, para

estabilizar el caudal de gases succionados, segn este dato estable se puede aumentar el caudal de agua de sello para tener una mejor refrigeracin y eliminar la cavitacin.

05

Realizar un procedimiento especialmente para arranque y parada de la bomba de vaco, indicar el llenado de agua de sello

hasta el centro del eje de la bomba para el arranque y otras recomendaciones del manual de la bomba, esto se difundira a los operadores y Jefes de Turno de Operaciones.

06

Supervisar las reparaciones del impulsor minuciosamente , mediante los reportes y en campo supervisar la holgura de instalacin entre el impulsor y la tapa, balanceo del impulsor y ensayo de lquidos penetrantes despus de soldar los labes fracturados.

Fuente: Recoleccin Propia - 2013


Figura 1. Esquema de operacin con recirculacin

Fuente: Bannarth, Helmut. Liquid Ring Vacuum Pumps, Compressors and Systems - 2005

Figura 2. Capacidad de succin dependiendo del caudal del lquido de sello

Fuente: Bannarth, Helmut. Liquid Ring Vacuum Pumps, Compressors and

Systems 2005

1. Datos del Equipo2. Ubicacin del Equipo3.Detalle del Evento4. Lnea de Tiempo5. Informe de Costos de Mantenimiento6. Descripcin Fotogrfica7. Anlisis Causa Raz8. Planes de accin

rcfa fractura de alabe de impulsor de bomba de vacio.pdf

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