¿Qué son los defectos de las bombas? Fallas comunes y diagnóstico • Equilibrador portátil, analizador de vibraciones "Balanset" para el equilibrado dinámico de trituradoras, ventiladores, desbrozadoras, sinfines de cosechadoras, ejes, centrífugas, turbinas y muchos otros rotores. ¿Qué son los defectos de las bombas? Fallas comunes y diagnóstico • Equilibrador portátil, analizador de vibraciones "Balanset" para el equilibrado dinámico de trituradoras, ventiladores, desbrozadoras, sinfines de cosechadoras, ejes, centrífugas, turbinas y muchos otros rotores.

¿Qué son los defectos de las bombas? Fallos comunes y diagnóstico.

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Comprensión de los defectos de las bombas

Definición: ¿Qué son los defectos de las bombas?

Defectos de la bomba son fallas y averías en bombas centrífugas, bombas de desplazamiento positivo y otros equipos de bombeo, que abarcan problemas mecánicos (fallas en los cojinetes, problemas en el eje, fugas en los sellos), problemas hidráulicos (cavitación, recirculación, daños en el impulsor), y problemas de rendimiento (caudal reducido, pérdida de eficiencia). Estos defectos crean características vibración Las señales incluyen componentes de frecuencia de paso de las paletas, vibración aleatoria de banda ancha por cavitación y pulsaciones elevadas de baja frecuencia por inestabilidades hidráulicas.

Las bombas son componentes críticos en prácticamente todos los procesos industriales, y sus fallos pueden provocar paradas de producción, vertidos al medio ambiente y riesgos para la seguridad. Comprender los modos de fallo específicos de las bombas y las técnicas de diagnóstico permite una monitorización eficaz del estado y un mantenimiento predictivo.

Categorías de defectos de bombas

1. Defectos mecánicos (comunes en equipos rotativos)

2. Defectos hidráulicos (específicos de la bomba)

Cavitación

  • Formación y colapso de burbujas de vapor en el líquido
  • Vibración aleatoria de banda ancha de alta frecuencia
  • Erosión y picaduras del material
  • Problema hidráulico más común y destructivo

Recirculación

  • Inestabilidades de flujo en condiciones fuera de diseño
  • Pulsaciones de baja frecuencia (0,2-0,8× velocidad de carrera)
  • Común a bajos caudales
  • Puede provocar fallos mecánicos

Desequilibrio hidráulico

  • Flujo asimétrico a través del impulsor
  • Crea una vibración de 1× a partir de fuerzas hidráulicas
  • Alto vibración axial componente

3. Desgaste y erosión

  • Desgaste del impulsor: Puntas de las paletas, cubiertas, buje erosionado
  • Liquidación de anillos de desgaste: Mayor tolerancia a la abrasión
  • Desgaste de la carcasa: Superficies de voluta o difusor erosionadas
  • Efecto: Menor eficiencia, mayor vibración, degradación del rendimiento

4. Fallos en los sellos

  • Fuga en el sello mecánico: Desgaste de la superficie, fallo de la junta tórica, problemas con los muelles
  • Fugas en el embalaje: Embalaje desgastado o mal ajustado
  • Consecuencias: Pérdida de producto, contaminación, daños en los rodamientos
  • Efecto de vibración: Los problemas con los sellos pueden generar vibraciones inducidas por fricción.

Firmas de vibración

Frecuencia de paso de la paleta (VPF)

La frecuencia específica de la bomba principal:

  • Cálculo: VPF = Número de álabes del impulsor × RPM / 60
  • Normal: Pico VPF presente, amplitud moderada
  • VPF elevado: Indica problemas hidráulicos, daños en el impulsor o problemas de holgura.
  • Armonía: 2×VPF, 3×VPF presentes en algunos diseños

Firma de cavitación

  • Banda ancha aleatoria: Ruido de alta frecuencia en un amplio espectro (500-20.000 Hz)
  • Impulsivo: Picos pronunciados en la forma de onda temporal debido al colapso de la burbuja
  • Variable: La amplitud fluctúa erráticamente
  • Audible: Sonido característico de grava o palomitas de maíz

Recirculación

  • Subsíncrono: pulsaciones de velocidad de carrera de 0,2 a 0,8 veces
  • Baja frecuencia: Normalmente de 2 a 15 Hz
  • Inestable: La frecuencia puede variar según las condiciones del flujo.
  • Alta amplitud: Puede ser varias veces normal 1× vibración

Problemas del impulsor

  • Desequilibrar: 1× vibración por erosión, acumulación, álabes rotos
  • Impulsor suelto: Múltiples armónicos, vibración errática
  • Aletas dañadas: Aumento de la amplitud del VPF, bandas laterales

Modos comunes de fallo de la bomba

Fallas en los rodamientos (~30-40%)

Fallos de sellado (~20-30%)

  • Desgaste de la cara del sello mecánico
  • deterioro de la junta tórica o empaque
  • Fugas visibles, contaminación
  • Puede provocar fallos en los rodamientos por contaminación.

Daños por cavitación (~15-25%)

  • erosión del material del impulsor
  • Picaduras y daños superficiales
  • Pérdida progresiva del rendimiento
  • Puede prevenirse mediante un diseño de sistema adecuado.

Daños en el impulsor (~10-20%)

  • Erosión, corrosión, daños por objetos extraños
  • aspas rotas o agrietadas
  • Desgaste por fluidos abrasivos
  • Acumulación o suciedad

Métodos de detección

Análisis de vibraciones

  • Niveles generales y tendencias
  • Análisis FFT para la identificación de frecuencia
  • monitorización de la amplitud del VPF
  • Detección de cavitación mediante análisis de banda ancha
  • Vibración axial para problemas de empuje/hidráulicos

Monitoreo del rendimiento

  • Caudal: La disminución del flujo indica desgaste u obstrucción.
  • Presión de descarga: La presión reducida indica desgaste del impulsor
  • Consumo de energía: Los cambios indican una pérdida de eficiencia.
  • Curva de bombeo: Comparar la curva real con la curva de diseño

Parámetros del proceso

  • Presión de succión: Un NPSH inadecuado provoca cavitación
  • Temperatura: El sobrecalentamiento indica problemas en los rodamientos o sellos.
  • Ruido: Cavitación, recirculación audible
  • Fuga: Fallas visibles en juntas o empaquetaduras

Estrategias de prevención

Selección y dimensionamiento adecuados

  • Seleccione la bomba adecuada para las condiciones de funcionamiento reales.
  • Garantizar un margen NPSH adecuado
  • Evite operar lejos del punto de máxima eficiencia (BEP).
  • Considere las características del fluido de proceso (abrasividad, corrosividad, temperatura).

Instalación

  • Precisión alineación al conductor
  • Soporte adecuado de las tuberías (eliminar la tensión en las tuberías)
  • Diseño adecuado de tuberías de succión
  • Verificar no pie cojo condiciones

Operación

  • Operar cerca del punto de máxima eficiencia (±20% del caudal de diseño)
  • Evite quitar las flores marchitas o dejar que el motor se seque.
  • Mantenga una presión de succión adecuada.
  • Controlar la temperatura dentro de los límites de diseño
  • Implemente la recirculación de flujo mínimo si es necesario.

Mantenimiento

  • Lubricación de cojinetes según programa
  • Mantenimiento del sistema de lavado de sellos
  • Monitoreo y análisis de tendencias de vibraciones
  • Pruebas de rendimiento periódicas
  • Realizar comprobaciones de holgura de los anillos durante las revisiones.

Las averías en las bombas abarcan tanto problemas comunes en maquinaria rotativa como problemas hidráulicos específicos de cada bomba. Comprender la interacción entre el estado mecánico, el rendimiento hidráulico y las condiciones de funcionamiento, junto con una monitorización exhaustiva mediante análisis de vibraciones y parámetros de rendimiento, permite una gestión eficaz de la fiabilidad de las bombas y la prevención de averías costosas e interrupciones de la producción.

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