¿Qué son los defectos del impulsor? Daños en bombas y ventiladores • Equilibrador portátil, analizador de vibraciones "Balanset" para el equilibrado dinámico de trituradoras, ventiladores, mulcheras, sinfines de cosechadoras, ejes, centrífugas, turbinas y muchos otros rotores. ¿Qué son los defectos del impulsor? Daños en bombas y ventiladores • Equilibrador portátil, analizador de vibraciones "Balanset" para el equilibrado dinámico de trituradoras, ventiladores, mulcheras, sinfines de cosechadoras, ejes, centrífugas, turbinas y muchos otros rotores.

¿Qué son los defectos del impulsor? Daños en la bomba y el ventilador

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Comprensión de los defectos del impulsor

Definición: ¿Qué son los defectos del impulsor?

Defectos del impulsor son los daños, el desgaste o el deterioro en los impulsores de las bombas y las ruedas de los ventiladores, incluida la erosión de las paletas, corrosión, grietas, acumulación de material, álabes rotos y daños en el buje. Estos defectos afectan tanto al equilibrio mecánico (creando desequilibrar y vibración) y el rendimiento hidráulico/aerodinámico (reduciendo la eficiencia, el caudal y la presión). Los defectos del impulsor generan vibraciones características, incluyendo una vibración 1× elevada debido al desequilibrio y un aumento frecuencia de paso de la paleta amplitud debida a perturbaciones hidráulicas.

Los impulsores operan en condiciones extremas (altas velocidades, fluidos corrosivos o abrasivos, temperaturas extremas), lo que los hace susceptibles a diversos tipos de daños. Comprender los defectos de los impulsores y sus patrones de diagnóstico es fundamental para mantener la fiabilidad de las bombas y los ventiladores.

Defectos comunes en los impulsores

1. Erosión y desgaste

Erosión abrasiva

  • Causa: Partículas sólidas en fluidos que desgastan las superficies de las paletas
  • Patrón: Las zonas de borde de ataque y de alta velocidad son las que más se desgastan.
  • Efecto: Pérdida de material que crea desequilibrio y reduce la eficiencia
  • Tasa: Proporcional a la concentración de partículas, dureza y velocidad
  • Común en: Bombas de lodos, aplicaciones mineras, aguas residuales

Erosión por cavitación

  • Mecanismo: Colapso de burbujas de vapor creando intensas presiones localizadas
  • Apariencia: Superficie esponjosa con hoyuelos, material removido
  • Ubicaciones: Zonas de baja presión (lado de succión de las paletas, puntas)
  • Distintivo: Cavitación El ruido acompaña a la erosión.
  • Prevención: NPSH adecuado, selección correcta de la bomba

2. Corrosión

  • Ataque químico: Los fluidos corrosivos degradan el material del impulsor.
  • Corrosión galvánica: metales diferentes en contacto con el electrolito
  • Pitting: Corrosión localizada que crea cavidades y concentradores de tensión
  • Aclareo general: Pérdida uniforme de material en las superficies
  • Combinado con la erosión: La sinergia erosión-corrosión acelera el daño

3. Acumulación de material

  • Formación de escamas: Depósitos minerales procedentes del agua dura o de productos químicos
  • Incrustaciones biológicas: Algas, bacterias y mariscos en los sistemas de agua de refrigeración
  • Material de proceso: Producto solidificado o polímeros adheridos a las superficies
  • Efecto: Crea desequilibrio, reduce los pasos de flujo, cambia la hidráulica
  • Síntoma: Aumento progresivo de la vibración 1×

4. Daños en las aletas

Grietas

  • Grietas por fatiga: Debido a la tensión cíclica, típicamente en las uniones entre las paletas y la cubierta.
  • Corrosión bajo tensión: Estrés combinado y ambiente corrosivo
  • Grietas térmicas: Debido a ciclos de temperatura o choque térmico
  • Detección: Bandas laterales del VPF, patrón de vibración cambiante

Aletas rotas

  • Fracaso total: Se rompe una paleta o una parte de ella.
  • Desequilibrio grave: Una gran pérdida de masa genera una vibración elevada (1×).
  • Asimetría hidráulica: Patrón VPF anormal
  • Acción inmediata: Se requiere parada y sustitución
  • Daño secundario: Los fragmentos rotos pueden dañar la carcasa y las juntas.

5. Defectos en el buje y el montaje

  • Suelto en el eje: Chavetero desgastado, ajuste de interferencia inadecuado
  • Hub agrietado: Grietas por tensión en la estructura del cubo del impulsor
  • Daños en la ranura de la llave: Chavetero desgastado o perforado que permite el movimiento
  • Holgura del tornillo de fijación: Impulsor capaz de desplazarse axial o rotacionalmente

6. Defectos geométricos

  • Fuera de redondez: Fabricación o daños que causan excentricidad
  • Pandeo: distorsión térmica o mecánica
  • Espaciado desigual entre álabes: Variación de fabricación
  • Efecto: Todo ello genera desequilibrio y pulsaciones hidráulicas.

Firmas de vibración

1× Componente de desequilibrio

  • Erosión: Pérdida asimétrica de material → aumento gradual de 1×
  • Preparación: Depósitos asimétricos → aumento gradual de 1×
  • Veleta rota: Gran aumento repentino de 1×
  • Corrección: A menudo responde a balance de campo

Frecuencia de paso de la paleta

  • Aletas dañadas: VPF elevado con bandas laterales a ±1×
  • Veleta faltante: Patrón VPF anormal, posibles subarmónicos
  • Problemas de espacio libre: Aumento de la amplitud del VPF
  • Punto de operación: El VPF varía con el caudal

Patrón de holgura

  • Un impulsor suelto crea múltiples armonía (1×, 2×, 3×)
  • Vibración errática e irrepetible
  • Inestable fase mediciones
  • Impide un equilibrio eficaz hasta que se apriete.

Métodos de detección

Análisis de vibraciones

  • Tendencia de nivel general
  • 1× amplitud para el seguimiento del desequilibrio
  • Amplitud del VPF para condición hidráulica/de paleta
  • Análisis de banda ancha para la cavitación
  • Monitoreo de la frecuencia de fallas en rodamientos

Pruebas de rendimiento

  • Caudal: Una disminución con respecto al valor basal indica desgaste
  • Presión de descarga: La presión reducida indica daños.
  • Consumo de energía: Los cambios indican una pérdida de eficiencia.
  • Prueba de curva de bombeo: Comparar con el rendimiento de diseño/línea base

Inspección visual

  • Inspección con boroscopio a través de los puertos de revestimiento
  • Inspección completa durante la revisión
  • Fotografía para documentación y tendencias
  • Mida el grosor de las aspas, compruebe si hay grietas.
  • Evaluar la gravedad de la erosión/corrosión

Prevención y mitigación

Selección de materiales

  • Materiales resistentes a la erosión para servicio abrasivo (aleaciones duras, cerámica)
  • Aleaciones resistentes a la corrosión para servicio químico (acero inoxidable 316, Hastelloy, titanio)
  • Revestimientos protectores (epoxi, revestimiento de caucho, cerámica)
  • Ajustar el material a la gravedad de la aplicación

Prácticas operativas

  • Operar cerca del punto de máxima eficiencia (minimiza las tensiones hidráulicas).
  • Evite la cavitación mediante un NPSH adecuado.
  • Minimice la concentración de sólidos siempre que sea posible.
  • Controlar la química del fluido (pH, agentes corrosivos)

Mantenimiento

  • Inspección periódica del impulsor durante las paradas
  • Elimina la acumulación antes de que provoque desequilibrio.
  • Reequilibrar después de la limpieza o reparación
  • Reemplace los impulsores desgastados antes de que el rendimiento sea inaceptable.
  • Tasas de desgaste de documentos para la predicción de vida útil

Los defectos en los impulsores representan un problema importante de fiabilidad en bombas y ventiladores. La combinación de daños mecánicos que generan desequilibrio y efectos hidráulicos/aerodinámicos que producen patrones de frecuencia de paso de las palas permite un diagnóstico exhaustivo mediante el análisis de vibraciones. Comprender los modos de fallo específicos de los impulsores e implementar medidas preventivas y de monitorización adecuadas optimiza la fiabilidad de los equipos en aplicaciones exigentes de bombeo y movimiento de aire.

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