Plan de Mantenimiento Preventivo de Un Sistema de Bombeo

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

2014 II

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.



Mantenimiento Industrial 2

Análisis de falla: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Realización de un chek list Identificación de la posible falla. Árbol de las posibles causas de la falla de la bomba centrifuga. Selección de la causa de la falla. Determinación y justificación de las raíces físicas, humanas y latentes. Solución a la falla por desalineamiento. 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 Mantenimiento Industrial 3

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.

Análisis causa raíz

Mantenimiento Industrial 4

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.

Mantenimiento Industrial 5

FABRICANTE

Hidrostal S.A.C

9. Desmontaje de la caja de la caja y el impulsor Ø DE IMPULSOR Ø DE SUCCIÓN Ø DE DESCARGA Nº DE ALABES

224 mm 68 mmm 42,7 mm 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? Sí

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.

Mantenimiento Industrial 6

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 fricción Desgaste 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.

Mantenimiento Industrial 7

HOLGURA DIAMETRAL ENTRE ANILLOS (2H)

0,175 mm

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

D d L

en mm:

50,41 mm 34,89 mm 47,64 mm

Tamaño de la empaquetadura (CS):

7,76 mm 0.30 “ Mantenimiento Industrial 8

N° de empaques: 3

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

Medio: Agua Caliente Temperatura: 455 – 600 °C Rango de pH: 0 - 14 Velocidad del eje: 20 m/min Presión: 35 psi Dimensiones de anillo difusor: 50.5/36/11.8 Función 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 d2 d3 d4 l1

28.6 mm 47.7 mm 46.9 mm 57 mm 26 mm Mantenimiento Industrial 9

l1 l3

10.3 mm 9 mm

Material de las caras del sello:

 Estacionaria: CERÁMICA  Rotatoria: 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.

Mantenimiento Industrial 10

Tipo de obturación: V-RING Dimensiones de montaje: d1 d2 d3 A B1 B C

35 mm 35.7 mm 45 mm 7 mm 10 mm 10 mm 4 mm

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 5.

B

0.06 mm

C

0.06 mm

Lista de componentes dañados o gastados, encontrados. 

Camisa del eje. Mantenimiento Industrial 11

  

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.

Mantenimiento Industrial 12

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. Mantenimiento Industrial 13

Valores límites del sello mecánico:  Temperatura limite:  Velocidad Limite:  Presión limite:

-40 - 400 °F 5000 ft/min 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. ERRORES DE ALINEAMIENTO

Mantenimiento Industrial 14

2. TIPOS DE DESALINEAMIENTO

Figura N°3

3. IDENTIFICACIÓN de MATERIALES Y EQUIPOS A UTILIZAR EQUIPOS –MATERIALES

Mantenimiento Industrial 15

Kit de alineamiento

Vernier 0-20

Llave de boca

Calibrador de espesores

Lianas

Mantenimiento Industrial 16

 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 Vertical

Horizontal

Desalineamient o existente 6mils/1”

5mils/1”

Comentario:

Mantenimiento Industrial 17



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 ejes con el émbolo haciendo contacto radialmente en un cubo del acoplamiento.

Mantenimiento Industrial 18

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 Vertical

Desalineamient o existente 30 mils

Horizontal

20 mils

Comentario: Mantenimiento Industrial 19

Se observa que están desalienados y no son aceptables los resultados acuerdo a la figura 9 proporcionada.

de

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 1° Angular vertical Mantenimiento Industrial 20

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

Mantenimiento Industrial 21

ANALISIS DE LAS FALLAS QUE PUEDAN AFECTAR A UNA BOMBA HIDRAULICA Y SUS COSTOS DE MANTENIMIENTO

PREVICIONES

ACCIONES PREVENTIVAS

TIEMP O ESTIM ADO 1 HORA

COSTO DE MANT. (s/)

PERS. DE MANT.

s/.450

4

Inspección del sistema en busca de contaminantes, se debe volver a estimar el punto de operación de la bomba

3 HORAS

s/.600

2

Verificación del nivel de líquido, abriendo las válvulas de bypass de la succión, limpiando el filtro y el colector de sedimentos en el lado de succión. Ventee o purgue el sistema y vuelva a llenar

2 HORAS

s/.250

2

C/ 6 MESES

1 HORA

s/.150

1

C/ 3 MESES

Reconexión del motor

Insuficiencia de descarga de liquido

FRECUE NCIA

OBSERVACIONES

FALLAS VISUALES PARA ACCIONES PREDICTIVAS

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.

C/ 1 AÑO

OBSERVACCIONES

Presión de sistema muy alta visualizada en el manómetro local instalado en las tuberías de descarga.

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

Dependerá de las veces que se apague y encienda el motor de la

Mantenimiento Industrial

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

La bomba o la tubería no tienen suficiente líquido. La bomba esta succionando en vacío con alto ruido pudiera

22

la bomba o la tubería.

Succión insuficiente de la bomba.

bomba

estar obstruido el filtro ubicado en la tubería de succión. Las holguras del sellado están muy grandes a causa del desgaste.

Reemplace los componentes gastados de la bomba, anillos de desgaste. Reemplace el sello de la carcasa, inspeccione las conexiones de las bridas. Desarme la bomba y limpie los impulsores o difusores.

4 HORAS

s/.700

3

C/ 1 AÑO

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.

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.

Verifique el nivel del liquido, abra las válvulas de by-pass de la succion, limpie el filtro / colector de sedimentos del lado de succión. Reemplace el sello de la carcasa, inspeccione el sello del eje, inspeccione las conexiones de brida. Abra la bomba y límpiela.

2 HORA S

s/.350

2

C/ 6 MESES

Elevación de succión muy alta o NPSH insuficiente.

Idem a observaciones mantenimiento predictivo anterior.

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.

8 HORA S

s/.500

3

C/ 1 AÑO

Piezas sueltas o obstruidas en la bomba.

Mantenimiento Industrial

23

Fuga de bomba.

Verifique el par de torsión de ajuste de los pernos de anclaje.

s/.400

1

s/.420

4 HORAS

s/.600

2

C/1 AÑO

ACCIONES PREVENTIVAS

TIEMP O ESTIM ADO

COSTO DE MANT.

PERS. DE MANT.

FRECUE NCIA

Abra la válvula del lado de descarga.

1 HORA

s/.150

1

C/ 1 AÑO

Reemplace los sellos

2

C/1 AÑO

4 HORAS

Inspección las superficies de sellado y los sellos secundarios del sello mecánico, reemplace los componentes dañados.

PREVICIONE S

½ HORA

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

Idem a observaciones mantenimiento predictivo anterior.

C/1 AÑO Sello mecánico defectuoso, se visualizan filtraciones.

Sellos dañados.

OBSERVACIONES

Mantenimiento Industrial

FALLAS VISUALES PARA ACCIONES PREDICTIVAS

OBSERVACCIONES

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.

24

Aumento de temperatu ra de la bomba.

Aumento de temperatu ra en los cojinetes.

Verifique el nivel del líquido, abra las válvulas de cierre del lado de succión, limpie el filtro/colector de sedimentos del lado de succión. Ventee y vuelva a llenar la bomba o la tubería. Instale anillos de desgaste según sea necesario. Verifique las holguras, la abertura de estrangulació n y la línea compensador a Agregue, quite o reemplace el lubricante. Inspeccione las líneas de enfriamiento, quite

1 HORA

s/.300

1

C/ 1 AÑO

Elevación de succión muy alta o NPSH insuficiente.

1 HORA

s/.300

1

C/ 1 AÑO

La bomba o la tubería no tienen suficiente líquido.

2 HORA S

s/.800

2

C/ 1 AÑO

Holguras excesivas en la bomba.

½ HORA

s/.350

1

C/ 6 MESES

Aumento del empuje axial.

2 HORA S

s/.380

2

C/ 6 MESES

Lubricante insuficiente, contaminado, inapropiado o demasiado lubricante.

2 HORA S

s/.320

2

C/ 6 MESES

Insuficiente enfriamiento en el área de sellado del eje.

Mantenimiento Industrial

Idem a observaciones mantenimiento predictivo anterior.

25

cualquier depósito que se encuentre en el recipiente del líquido refrigerante. Alinee o reemplace. 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. Asegure el flujo mínimo/estra ngule la válvula de cierre en el lado de descarga. Sujete axialmente

3 HORA S 24 HORA S

s/.380900

2

C/ 3 MESES

s/.330600

3

C/1 AÑO

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.

4 HORA

s/.600

2

C/ 1 AÑO

Los aros internos/externos de los cojinetes de empuje

Mantenimiento Industrial

Acoplamiento desalineado o con componentes gastados. Bomba distorsionada o vibraciones por resonancia en la tubería.

Idem a observaciones mantenimiento predictivo anterior.

26

La bomba no funciona en forma pareja, produce ruido excesivo

los aros internos/exte rnos.

S

están flojos. Generan filtraciones.

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

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. Abra la bomba y límpiela.

2 HOR AS

s/.650

1

C/ 1 AÑO

8 HOR AS

s/.600

3

C/ 1 AÑO

La base de la bomba no está nivelada. La bomba está distorsionada creando vibraciones y ruidos excesivos. Presencia de sustancias extrañas en la bomba, filtraciones, corrosión.

Verifique las condiciones de

2 HORAS

s/.450

1

C/ 6 MESES

s/.500

2

C/ 1 AÑO Elevación de succión muy alta o NPSHa insuficiente. Idem a observaciones mantenimiento predictivo anterior.

Mantenimiento Industrial

No se satisfacen los requisitos de cebado por falta de purgar

27

El interruptor de circuito del motor se cierra.

la bomba según la planilla de datos. Revise la instalación de la bomba

Abra la bomba y límpiela.

el sistema. Idem a observaciones mantenimiento predictivo anterior. 8 HORAS

s/.550

1

C/ 1 AÑO

8 HORAS

s/.650

3

C/ 1 AÑO

Mantenimiento Industrial

La base de la bomba no está nivelada. La bomba está distorsionada creando vibraciones y ruidos excesivos. Presencia de sustancias extrañas en la bomba, filtraciones, residuos

28

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.  Se deben colocar 3 lainas como máximo por lado en la bomba.

Mantenimiento Industrial 29

BIBLIOGRAFÍA



http://www.hidrostal-peru.com/images_proyectos/manual-bomba-centrifugaeje-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.

Mantenimiento Industrial 30