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Análisis de fallas en bombas
centrífugas
PEPP Gestión Estratégica para el Mantenimiento
Docente: Ignacio Mamani M.
Objetivos
• Identificar los tipos de fallas en Bombas Centrífugas.
• Determinar las causas de fallas de sus equipos y emprender acciones para eliminarlas
Antecedentes
• En 1972 Allied Signal comienza con formular los métodos donde involucra los errores humanos, los procesos y los activos físicos y le llama ACR identificándolas como CF, CH y CL. • En 1984 ya un grupo de empresas estaban
adoptando, modelando y desarrollando sus propios métodos. (Performance Plus.)
• En 1988 fue formalizado en EUROPA y AMERICA. (Greg Stockholm Shell Oil)USA.
Antecedentes Prácticos
• En los 90 las empresas ya realizan análisis de fallas de los materiales basándose en los resultados de la CQ, Metalografía, microscopia, ensayos de elasticidad y dureza para detectar fallas asociadas a la fabricación, selección y/o aplicación del material.
• Los análisis de fallas típicamente se activan después de que ocurre una falla y busca eliminar la causa física. (cambian el o los componente(s))
• Los análisis de los incidentes (muertes, accidentes, contaminación) típicamente los ejecutan los responsables de seguridad & ambiente y los jefes de los departamentos involucrados con el accidentado, se inclina en buscar a la causa humana. (culpables)
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Antecedentes (El nuevo esquema)
• El alcance incluye la asignación de los compromisos necesarios para garantizar el éxito de un proceso integral de mejoramiento continuo que se logrará a través de la eliminación sistemática de los eventos que le están quitando valor al negocio.
• Una vez se domine cada paso del método ACR y se comience a aplicar en cada evento sea este una oportunidad, incidente, problema, falla tiene una o varias causas raíces físicas, se ubicaran las raíces latente de cada fallas.
• Las causas físicas tiene su origen de alguna manera por la intervención humana y ésta a su vez ocurre por alguna desviación en los sistemas que componen las organizaciones. • Estas últimas se conocen como las causas raíces latentes de una falla o problema y serán las que se reconocerán como las verdaderas CR.
Antecedentes (El Nuevo Esquema)
• El entender la importancia del tener en sus instalaciones un proceso de mejoramiento continuo apoyado en el ACR, los beneficios de realizar los AF en diferentes localidades de una forma sistemática y con criterios homologados pueden ser totalizados como:
- Reducción de la exposición al riesgo - Mejora de la eficiencia de los procesos - Reducción de costos de reparación
Con la metodología del ACR se quiere enfatizar el hecho de.
“Buscar hechos y no Culpables” “Eliminación del Riesgo de la repetición de
resultados indeseables”
Objetivo del ACR
Identificar los problemas y transformarlos en oportunidades reales de mejora.
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Métodos de análisis: TECNICAS
• Paretos • Histogramas
• AMEF (análisis del modo y efecto de falla) • Arboles lógicos
• Árbol de eventos • Ishikawa • Los 5 porqués • ¿Qué pasa si? • Tormenta de ideas
Equipo de trabajo
Bombas
DEFINICIÓN:
Son máquinas hidráulicas que generan energía hidráulica por transformación de la energía mecánica que viene del exterior (motor) y crean una carga suficiente para impulsar un fluido de un nivel bajo a otro mas alto o para impulsarlos comunicando energía de movimiento
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Tipos de
Bombas
Bombas centrifugas
• Bomba centrifuga de flujo radial
Bombas centrifugas
• Bomba centrifuga de flujo axialBombas centrifugas
• Bomba centrifuga de flujo mixto5
Bombas centrifugas
• Bomba centrifuga de flujo mixtoBombas centrifugas
• Bomba especialesBombas de Turbina Vertical
• Diseñada para operar en pozos profundos • Existen 2 tipos de BTV según el sistema delubricación empleado: • Bombas lubricadas por aceite
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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
• Bomba de pistón
BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
• Bomba de diafragma
BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
• Bomba de engranajes externos
BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
• Bomba de dos tornillos
BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
• Bomba de Paletas
BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
• Bomba pistones
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Principales componentes de bombas centrifugas Principales componentes de bombas centrifugas
Curvas de una bomba centrifuga
Anillos de Desgaste o eficiencia
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Unidad de Sellado
Anillo Linterna
• El anillo de cierre hidráulico (llamado a veces de linterna) sirve para lubricar la
empaquetadura.
Montaje de la empaquetadura
PORQUE FALLAN LAS BOMBAS:
• Las bombas centrifugas pueden fallar por:– Por contaminación con basura en el liquido bombeado. Otro contaminante seria el aire o el vapor del liquido manipulado.
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– Por mala lubricación de cojinetes, empaques osellos – Por desalineacion de la bomba y del elemento
impulsor, esto también causa vibración y desgaste de cojinetes.
Inspección a los componentes de una
bomba centrifuga
• impulsores
Inspecciones a los componentes de la
bomba centrifuga
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Inspecciones a los componentes de la
bomba centrifuga
CAJA DEL IMPULSOR
Inspecciones a los componentes de la
bomba centrifuga
ANILO DE DESGASTE
Inspecciones a los componentes de la
bomba centrifuga
UBICACIÓN DE LOS ANILLOS DE DESGASTE
Inspecciones a los componentes de la
bomba centrifuga
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Inspecciones a los componentes de la
bomba centrifuga
• Selección del sello de prensaestopa
Inspecciones a los componentes de la
bomba centrifuga
• Soporte de rodamientos
Inspecciones a los componentes de la
bomba centrifuga
• Soporte de rodamientos
Inspecciones a los componentes de la
bomba centrifuga
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Confiabilidad en bombas centrífugas
• 96% de las fallas en bombas están relacionadas no – bombas.
- De que:
85% fallas los dispositivo de sellado 11% fallas los rodamientos
Causas de corta vida de sellos y
rodamientos
• Deflexión del eje
• Contaminación del aceite al rodamiento • Pobre diseño de sellos
• Mala operación del medio ambiente.
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Fuerzas actuando en el impulsor
La curva de la bomba
Máxima cabeza, No flujo16
La curva de la bomba
Máximo flujo, No cabeza
La curva de la bomba
Operación normal, Cabeza y Flujo17
Deflexión del eje
Troubleshooting en bombas
• Normas ISO 14224• Mecanismo de deterioro • Modos de falla en las bombas • Causas físicas de fallas en las bombas
ISO 14224
Alcance18
Conceptos según ISO 14224
Efectos de Falla
- Es lo que experimenta el responsable (dueño) de un sistema como resultado de la ocurrencia de un modo de falla (costos, pérdidas de oportunidad, utilización de recursos, etc.)
Modos de falla
- Es la apariencia, manera o forma como un componente de un sistema se manifiesta por si misma. Según ISO 14224.
Conceptos según ISO 14224
Falla
- Es la terminación de la habilidad de un sistema, equipo o parte para realizar una función requerida.
Causa de falla
- Es la circunstancia durante el diseño, la manufactura ó el uso que conlleva a una falla . Mecanismo de Falla
- El proceso físico, químico u otro, que conlleva a una falla.
ISO 14224
¿Qué entendemos por falla? ¿Cómo afecta este concepto nuestras
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Definiciones
Definiciones
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Concepto de Falla
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Algunas técnicas predictivas
• Análisis vibracional• Termografía infrarrojo • Análisis de lubricante • Análisis eléctrico de motores
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Análisis Vibracional
Fundamentos de Confiabilidad
La CONFIABILIDAD podríamos definirla como la probabilidad de que un Componente, equipo, maquinaria, o sistema cumpla adecuadamente con la función requerida ante condiciones específicas, durante un periodo de tiempo. Joel Nachlas 1995. Es de considerar que la Confiabilidad es de notación Probabilística y está directamente relacionada a la funcionalidad y disponibilidad que es un Indicador Clave de productividad.
La INTEGRIDAD MECANICA es una rama de la Ingeniería Mecánica que tiene por objeto garantizar la contención y control de la energía de todo equipo Mecánico de proceso en su fase de Diseño, fabricación, Instalación, Operación y Mantenimiento; y así prevenir potenciales Riesgos a Instalaciones, Personas y Medio Ambiente. Es de considerar que está directamente relacionada con la seguridad y medio ambiente. Carlos Palacios 2009.