Plan de Mantenimiento Preventivo de Un Sistema de Bombeo

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Texto completo

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Plan de Mantenimiento Preventivo de un Sistema

de Bombeo

Integrantes:

Senaqué Rumldo, Joel Ferando

Ureta Morón, Jack Flavio

Salluca Mamani, Alex

Docente:

Sarmiento Chipana, Sixto

Sección

C13 – 05 – B

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Plan de Mantenimiento Preventivo de un Sistema

de Bombeo, Alineamiento.

Las bombas centrifugas son unidades importantes en las plantas industriales

que presentan distintos modos de fallas y lo que se busca en el mantenmiento

preventivo es evitar paradas no programdas y extender la vida de las bombas,

una vez que se han identificado la causa raiz que genera la falla , se debe

eliminar ya que para extender la vida en servicio de la bomba, se deben

mantener los parametros de causa de falla dentro de los limites aceptables.

OBJETIVOS:

Solucionar fallas en bombas utilizando la metodología causa raíz.

Realizar el plan de mantenimeirnto de un sistema de bombeo.

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Análisis de falla:

1. Realización de un chek list 2. Identificación de la posible falla.

3. Árbol de las posibles causas de la falla de la bomba centrifuga. 4. Selección de la causa de la falla.

5. Determinación y justificación de las raíces físicas, humanas y latentes. 6. Solución a la falla por desalineamiento.

7. Análisis de falla.

Identificación de la falla:

 Falla el impulsor de la bomba debido a un mal ensamble de tuberías de succión.

 Excesiva vibración por causa de un mal alineamiento entre bomba y motor.

Raíz física:

 Fuga de líquido por tuberías de succión:

 Debido al mal ensamble de las tuberías, existe fuga de líquido lo que genera que la bomba se descebe y genere capitación

 Existencia de Pie cojo.

Raíz humana:

 Mal ensamble de tuberías:

 No existe un correcto procedimiento de ensamble y no cuentan con las herramientas adecuadas para realizarlas.

 Mal proceso de alineamiento.

Raíz latente:

 Herramientas inadecuadas:

 No existen las herramientas necesarias para realizar un buen ensamble.  Falta de competividad en el área de alineamiento.

Solución:

 Empezaremos resolviendo el problema del encargado de mantenimiento, ya que él es el causante de esta falla.

 Al personal de mantenimiento se le tiene que capacitar en los que se refiere a instalación (alineamiento), montaje y desmontaje de bombas, alineación y

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balanceo. Son los primeros temas que debe conocer, para que siga el procedimiento completo que se requiere para realizar un buen montaje; y así evitar fallas prematuras.

Método de monitoreo

Para seguir de cerca al problema, de la bomba, es necesario hacer

inspección visual al impulsor, para evitar los problemas de capacitación,

cada qué se realiza el mantenimiento general de la bomba.

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RECOMENDACIÓN PARA EL DESMONTAJE Y MONTAJE DE LA BOMBA CENTRIFUGA:

PASO 1: DESMONTAJE DE LA CAJA Y DEL IMPULSOR

8. Traslado de la bomba hacia la mesa de trabajo, identificando las posiciones de los componentes externos.

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9. Desmontaje de la caja de la caja y el impulsor

Ø DE IMPULSOR 224 mm

Ø DE SUCCIÓN 68 mmm

Ø DE DESCARGA 42,7 mm

Nº DE ALABES 7

PASO 2: DESMONTAJE DE LA UNIDAD DE SELLADO

1. Desmontaje de la cámara de la unidad de sellado, representan dos tipos de sellado: Con Prensaestopas y Con Sello Mecánico

Tipo de sellado de la bomba: Prensaestopas  ¿La junta de empaquetadura se debe volver a usar?

PASO 3: DESMONTAJE DEL SOPORTE DE RODAMIENTOS

1. Desmontaje del soporte de rodamientos, desmontaje del eje completo.  Disposición de los rodamientos pareados (si hay rodamientos

apareados): No son apareados. Los rodamientos hallados son rígidos de bolas así que no tienen disposición.

Tipo de obturación empleada en las tapas del soporte: V - RING

2. Limpieza total de la bomba.

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Medio de limpieza utilizado: Brazol y trapos.

IDENTIFICACION, INSPECCION Y VERIFICACION PRINCIPALES

PASO 1: INSPECCIÒN DE LA CAJA, DEL IMPULSOR Y DE LOS ANILLOS

1. Inspección visual de la caja

La caja tienen desgaste: SI

La caja incluye anillo de desgaste: SI 2. Inspección visual del impulsor para detectar daños

El impulsor tiene desgaste: SI

 Defectos encontrados en el impulsor:

Cavitación

Desgaste por fricciónDesgaste por abrasión 3. Medición del anillo de desgaste

 ¿Cuál es la función del anillo de desgaste? Función de sacrificio.

Ø DE ANILLO DE CAJA 78,48 mm

Ø DE ANILLO DE IMPULSOR 77,88 mm 4. Calculo del huelgo diametral entre anillos.

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La holgura diametral es correcta: SI

PASO 2: INSPECCIÒN DEL TIPO DE SELLADO E INSPECCIONES EN

LA CARA DE SELLADO

1. Inspección de las superficies expuestas a desgaste de la cámara de sellado. La cámara tiene desgaste: SI

La camisa tiene desgaste: SI

Diámetro de la camisa del eje: 34.45 mm

2. Medición de las dimensiones de caja de sellado para la bomba que esta sellada con prensaestopas.

Dimensiones en mm:

Tamaño de la empaquetadura (CS):

7,76 mm 0.30 “ HOLGURA DIAMETRAL ENTRE

ANILLOS (2H)

0,175 mm

D 50,41 mm

d 34,89 mm

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N° de empaques: 3

3. Establecer los datos de pedido del juego de empaquetaduras para el reemplazo:

Condiciones:

Medio: Agua CalienteTemperatura: 455 – 600 °CRango de pH: 0 - 14

Velocidad del eje: 20 m/minPresión: 35 psi

Dimensiones de anillo difusor: 50.5/36/11.8Función del anillo difusor: LUBRICACIÓN

Dato de pedido de la empaquetadura: STYLE 98 55X9.5 N°5  (Según un fabricante)

Cuanto es el goteo aceptable en el drenaje: 5 gotas / min.

4. Obtención de las mediciones de montaje e identificación del tipo de sello con ayuda de información adjunta de sellos. Establecer código de pedido del sello según un fabricante.

Nombre del sello (tipo): TIPO 21

Dimensiones de montaje: d1 28.6 mm d2 47.7 mm d3 46.9 mm d4 57 mm l1 26 mm

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l1 10.3 mm

l3 9 mm

Material de las caras del sello:

Estacionaria: CERÁMICARotatoria: CARBÓN

Designación del sello mecánico: STYLE 21-800006US (según fabricante):

PASO 3: INSPECCIÒNES EN EL SOPORTE DE RODAMIENTOS

1. Inspección visual del alojamiento de los rodamientos y el soporte para detectar grietas.

Soporte en buen estado: SI Diámetros de alojamientos 72,12 mm 72,11 mm Ø A en buen estado: SI Ø B en buen estado: SI

2. Verificación de los asientos para rodamientos en el eje

Ø A en buen estado: SI Ø B en buen estado: SI

3. Identificación de obturaciones o retenedores de aceite en las tapas del soporte.

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Tipo de obturación: V-RING Dimensiones de montaje:

Designación de la obturación: US035

4. Verificación de daños en la superficie del eje y el descentramiento.

Superficies indicadas con flechas en buen estado: SI Zona A en buen estado: SI

Zona B en buen estado: NO Zona C en buen estado: NO Descentramientos en el eje:

A 0.03 mm B 0.06 mm C 0.06 mm

5. Lista de componentes dañados o gastados, encontrados.

Camisa del eje.

d1 35 mm d2 35.7 mm d3 45 mm A 7 mm B1 10 mm B 10 mm C 4 mm

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Eje.

Impulsor

Caja.

MONTAJE Y VERIFICACIONES

PASO 1: MONTAJE DEL SOPORTE Y VERIFICACIONES

1. Montaje del soporte de rodamientos completo.

Juego axial en el extremo de eje: 0.11 mm

Que rango está recomendado para el juego axial en el extremo del eje. Incluya esta información en el informe

2. Verificación del descentramiento del encaje del impulsor en el eje. Valor de descentramiento del eje: 0.11 mm

Si el descentramiento es excesivo, indique la (s) causa(s) que lo habría originado

Eje está desgastado.Mal montaje.

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3. Verificación del descentramiento del encaje del sello en el eje, girando el eje 360º como se muestra en el dibujo.

Valor de descentramiento del encaje del sello en eje: 0.05 mm

Si el descentramiento es excesivo, indique la (s) causa(s) que lo habría originado

Eje torcido.

Concentricidad del interior de la caja.

PASO 2: MONTAJE DE LA CAMARA DE SELLADO Y VERIFICACIONES

1. Instalación de la tapa de la cámara del sello. Designación de los pernos: 3/8” – 18 UNC Torque: 35 Nm (26 LbPie)

2. Verificación del descentramiento de la cara de la cámara de sellado. El descentramiento se encuentra en el rango: SI

3. Verificación del descentramiento de periferia de la cámara El descentramiento se encuentra en el rango: SI

4. En la bomba con prensaestopas, instalar solamente el anillo difusor identificando su posición dentro de la caja de sellado.

5. En la bomba con sello mecánico, instalar el sello siguiendo pasos establecidos por el fabricante.

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Valores límites del sello mecánico:

Temperatura limite: -40 - 400 °FVelocidad Limite: 5000 ft/minPresión limite: 650 PSI

PASO 3: MONTAJE DE LA CAJA, DEL IMPULSOR Y VERIFICACIONES

1. Instalación del impulsor

Valor del descentramiento del anillo de impulsor: 0.10 mm

Si el descentramiento es excesivo, mencione una causa que lo origina:

El valor obtenido en el descentramiento no es excesivo, está dentro del rango.

2. Instalación del cubo del acoplamiento y finalmente el montaje de la caja de la bomba

Tiempo empleado en la tarea: 5 Hrs

ALINEAMIENTO ENTRE MOTOR Y BOMBA

1.

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2.

TIPOS DE DESALINEAMIENTO

Figura N°3

3.

IDENTIFICACIÓN de MATERIALES Y EQUIPOS A UTILIZAR

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Kit de alineamiento

Vernier 0-20

Llave de boca

Calibrador de espesores

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Tener en cuenta el uso del reloj comparador, en caso de tener dudas consultar material técnico.

Reloj

Comparador

4. ALINEAMIENTO ANGULAR :

Dibujo Eje Bomba-Eje motor

Desalineamient

o existente

Vertical

6mils/1”

Horizontal

5mils/1”

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Se observa que los resultados son aceptables según los rangos

establecidos en las figura 6 que se aprecia el mayor angular (vertical

-horizontal).

Tolerancia de alineamiento.

5. ALINEAMIENTO PARALELO

A continuación, se procede hacer la medición de desalineamiento paralelo, para

esto colocamos el reloj perpendicular al eje del motor pero fijado en el eje de la

bomba para poder rotarlo y saber que tanto esta desalineado paralelamente.

Superficies periféricas en contacto – acoplado

Observación: El reloj comparador radial debe ser instalado perpendicular a los

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Entonces e la misma manera que la medición vertical con la horizontal que se

hace con el reloj en el desalineamiento angular, se hace con el desalineamiento

paralelo.

Figura N°8 Lectura de desalineamiento

Importante:

VERTICAL

Para determinar el desalineamiento paralelo vertical, el reloj se fija a cero

en una posición vertical y se rota 180°

HORIZONTAL

Para determinar el desalineamiento paralelo horizontal, el reloj se fija a cero

en una posición horizontal y se rota 180°

Dibujo Eje Bomba-Eje motor

Desalineamient

o existente

Vertical

30 mils

Horizontal

20 mils

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Se observa que están desalienados y no son aceptables los resultados de

acuerdo a la figura 9 proporcionada.

Tolerancia de alineamiento.

Según las medidas realizadas vemos que en la posición vertical se debe modificar

con lainas de 0.1246 mm. Seguidamente se compensa el desalineamiento

estableciendo la dirección se desplazara lateralmente, por lo milésimas a la

derecha con respecto a la bomba. Luego se desajustamos los pernos que se

encuentra en el lado en el que se desplazará el motor lateralmente una

determinada distancia de tal modo que utilizando lainas con espesores iguales al

desalineamiento existente, fijamos que tanto se desajustaran. Pero una vez

obtenido el desajuste leve de pernos, se empuja el motor lateralmente a la vez se

ajusta los pernos del otro lado para fijar el correcto desplazamiento.

Posteriormente se toma las medidas nuevamente para verificar el alineamiento y

las medidas fueron:

Vertical

2 mils

Horizontal

1 mils

Importante:

Se alineo correctamente porque el valor arrojado en el reloj comparador se

encuentra dentro del rango de tolerancia.

NOTA: Se siguió el alineamiento con el reloj comparador en cuatro pasos

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2° Angular horizontal 3° Paralelo vertical 4° Paralelo horizontal

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ANALISIS DE LAS FALLAS QUE PUEDAN AFECTAR A UNA BOMBA HIDRAULICA Y SUS COSTOS DE MANTENIMIENTO PREVICIONES ACCIONES PREVENTIVAS TIEMP O ESTIM ADO COSTO DE MANT. (s/) PERS. DE MANT. FRECUE NCIA

OBSERVACIONES FALLAS VISUALES PARA ACCIONES PREDICTIVAS OBSERVACCIONES Insuficiencia de descarga de liquido Reconexión del motor 1 HORA s/.450 4 No es común. Dependerá de seguir las instrucciones de conexión dispuestas por el fabricante del equipo. Sentido de rotación equivocada del fluido, la bomba no aspira y descarga correctamente.

Este tipo de Mantenimiento Predictivo forma parte del mantenimiento preventivo, pero en este caso las intervenciones en las bombas se realizan cuando hay evidencia de fallas las cuales son visuales por el deterioro de algún componente o por mal funcionamiento del sistema. Afecta la producción de forma imprevista. Su costo es mayor y puede generar mayores daños al equipo, pero se percibe más rápido la falla y aumenta el tiempo de

programación considerado en el mantenimiento preventivo Inspección del sistema en busca de contaminantes, se debe volver a estimar el punto de operación de la bomba 3 HORAS s/.600 2 C/ 1 AÑO

Presión de sistema muy alta visualizada en el manómetro local instalado en las tuberías de descarga. Verificación del nivel de líquido, abriendo las válvulas de by-pass de la succión, limpiando el filtro y el colector de sedimentos en el lado de succión. 2 HORAS s/.250 2 C/ 6 MESES

Elevación de succión muy alta o NPSH insuficiente, se visualiza a través del

manómetro local instalado en la succión de la bomba, lo cual hace cavitar la bomba con exceso de ruido Ventee o purgue el sistema y vuelva a llenar 1 HORA s/.150 1 C/ 3 MESES Dependerá de las veces que se apague y encienda el motor de la La bomba o la tubería no tienen suficiente líquido. La bomba esta succionando en vacío con alto ruido pudiera

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la bomba o la tubería.

bomba estar obstruido el filtro ubicado en la tubería de succión. Reemplace los componentes gastados de la bomba, anillos de desgaste. 4 HORAS s/.700 3 C/ 1 AÑO

Las holguras del sellado están muy grandes a causa del desgaste. Reemplace el sello de la carcasa, inspeccione las conexiones de las bridas. 4 HORAS s/.700 3 C/ 1 AÑO Fugas en la carcasa o en la tubería de succión con presencia de fluido derramado en la base de la bomba. Desarme la bomba y limpie los impulsores o difusores. 8 HORAS s/.800 5 C/ 1 AÑO Impulsores o difusores obstruidos, indicando bajo caudal de fluido en el medidor local ubicado en la descarga de la bomba. Succión insuficiente de la bomba. Verifique el nivel del liquido, abra las válvulas de by-pass de la succion, limpie el filtro / colector de sedimentos del lado de succión. 2 HORA S s/.350 2 C/ 6 MESES

Elevación de succión muy alta o NPSH insuficiente. Idem a observaciones mantenimiento predictivo anterior. Reemplace el sello de la carcasa, inspeccione el sello del eje, inspeccione las conexiones de brida. 4 HORA S s/.450 3 C/ 1 AÑO

Fuga en la carcasa, el sello del eje, la válvula de pie o la tubería de succión. Abra la bomba y límpiela. 8 HORA S s/.500 3 C/ 1 AÑO Piezas sueltas o obstruidas en la bomba.

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Fuga de bomba. Verifique el par de torsión de ajuste de los pernos de anclaje. ½ HORA s/.400 1 C/1 AÑO

Pernos de la carcasa flojos que generan vibraciones en la bomba y las tuberías

de succión y descarga. Idem a observaciones mantenimiento predictivo anterior. Inspección las superficies de sellado y los sellos secundarios del sello mecánico, reemplace los componentes dañados. 4 HORAS s/.420 2 C/1 AÑO

Sello mecánico defectuoso, se visualizan filtraciones.

Reemplace los sellos

4 HORAS

s/.600 2 C/1 AÑO Sellos dañados.

PREVICIONE S ACCIONES PREVENTIVAS TIEMP O ESTIM ADO COSTO DE MANT. PERS. DE MANT. FRECUE NCIA

OBSERVACIONES FALLAS VISUALES PARA ACCIONES PREDICTIVAS OBSERVACCIONES Abra la válvula del lado de descarga. 1 HORA s/.150 1 C/ 1 AÑO Sobrepresión en la línea de descarga con abertura de la válvula de seguridad que genera alarma por alta presión. Se debe abrir la válvula manual colocada en la tubería de descarga de la bomba ubicada después de la válvula de seguridad.

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Aumento de temperatu ra de la bomba. Idem a observaciones mantenimiento predictivo anterior. Verifique el nivel del líquido, abra las válvulas de cierre del lado de succión, limpie el filtro/colector de sedimentos del lado de succión. 1 HORA s/.300 1 C/ 1 AÑO

Elevación de succión muy alta o NPSH insuficiente. Ventee y vuelva a llenar la bomba o la tubería. 1 HORA s/.300 1 C/ 1 AÑO La bomba o la tubería no tienen suficiente líquido.

Aumento de temperatu ra en los cojinetes. Instale anillos de desgaste según sea necesario. 2 HORA S s/.800 2 C/ 1 AÑO Holguras excesivas en la bomba. Verifique las holguras, la abertura de estrangulació n y la línea compensador a ½ HORA s/.350 1 C/ 6 MESES

Aumento del empuje axial.

Agregue, quite o reemplace el lubricante. 2 HORA S s/.380 2 C/ 6 MESES Lubricante insuficiente, contaminado, inapropiado o demasiado lubricante. Inspeccione las líneas de enfriamiento, quite 2 HORA S s/.320 2 C/ 6 MESES Insuficiente enfriamiento en el área de sellado del eje.

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cualquier depósito que se encuentre en el recipiente del líquido refrigerante. Idem a observaciones mantenimiento predictivo anterior. Alinee o reemplace. 3 HORA S s/.380-900 2 C/ 3 MESES Acoplamiento desalineado o con componentes gastados. Inspeccione la bomba y la fijación de las tuberías. Instale soportes para absorber vibraciones en la tubería y conexiones flexibles. Tasa de caudal muy baja/muy elevada. Asegure el flujo mínimo. 24 HORA S s/.330-600 3 C/1 AÑO Bomba distorsionada o vibraciones por resonancia en la tubería. Asegure el flujo mínimo/estra ngule la válvula de cierre en el lado de descarga. ½ HORA s/.150 2 C/ 6 MESES

Tasa de caudal muy baja/muy elevada.

Problemas con el variador de frecuencia o el impulsor de la bomba. Sujete axialmente 4 HORA s/.600 2 C/ 1 AÑO

Los aros internos/externos de los cojinetes de empuje

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los aros internos/exte rnos.

S están flojos. Generan filtraciones. La bomba no funciona en forma pareja, produce ruido excesivo Verifique el nivel del líquido, abra las válvulas de cierre del lado de succión, limpie el filtro/colecto r de sedimentos del lado de succión. 1 HOR A s/.500 2 C/ 1 AÑO Elevación de succión muy alta o NPSHa insuficiente. Idem a observaciones mantenimiento predictivo anterior. Ventee y vuelva a llenar la bomba o la tubería. 1 HOR A s/.500 1 C/ 1 AÑO La bomba o la tubería no tienen suficiente líquido. Se activa la alarma por baja presión de succión. Inspeccione la instalación y el ajuste de la bomba. 2 HOR AS s/.650 1 C/ 1 AÑO La base de la bomba no está nivelada. La bomba está distorsionada creando vibraciones y ruidos excesivos. Abra la bomba y límpiela. 8 HOR AS s/.600 3 C/ 1 AÑO Presencia de sustancias extrañas en la bomba, filtraciones, corrosión. Verifique las condiciones de 2 HORAS s/.450 1 C/ 6 MESES

No se satisfacen los requisitos de cebado por falta de purgar

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El interruptor de circuito del motor se cierra. la bomba según la planilla de datos. el sistema.

Idem a observaciones mantenimiento predictivo anterior. Revise la instalación de la bomba 8 HORAS s/.550 1 C/ 1 AÑO

La base de la bomba no está nivelada. La bomba está distorsionada creando vibraciones y ruidos excesivos. Abra la bomba y límpiela. 8 HORAS s/.650 3 C/ 1 AÑO Presencia de sustancias extrañas en la bomba, filtraciones, residuos

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OBSERVACIONES

 En la bomba, se encontró efectos de cavitación lo que nos dice que no está bien realizado un seguimiento de mantenimiento (no lleva un control de inspección visual).

 Falta de limpieza dentro de la bomba y las obturaciones estaban muy desgastadas.

 El desmontaje se debe realizar de modo ordenado debido a que su incorrecto proceso puede llevar a dañar algún rodamiento o sello.

CONCLUSIONES

Se realizó mediciones para la verificación del estados de componentes de

la bomba centrifuga, logrando el entendimiento de los análisis efectuados.

La utilización de las tablas así como los anexos son importantes para el

pedido de algún componente así como para saber el estado en el cual se

encuentran estos.

Si se utilizan las herramientas más específicas para cada paso del taller se

tendrán datos más exactos y correctos y así poder realizar el análisis causa

raíz y encontrar las verdaderas raíces del problema que afecta al sistema o

componente.

Se corrigió el pie cojo de la bomba para poder realizar las mediciones

paralelas como angulares.

Se realizó el cálculo demostrado por el profesor, para poder hallar el

espesor de las lainas y colocarlas en la bomba.

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BIBLIOGRAFÍA

http://www.hidrostal-peru.com/images_proyectos/manual-bomba-centrifuga-eje-libre-y-conexiones-roscadas_-_v.c.04-08.pdf

SANTIAGO GARCIA GARRIDO

. ORGANIZACION Y GESTION INTEGRAL

DE MANTENIMIENTO: MANUAL PRÁCTICO PARA LA IMPLANTACION

DE SISTEMAS DE GESTION AVANZADOS DE MANTENIMIENTO

INDUSTRIAL, España. Editorial DIAZ DE SANTOS, 2003.

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