El mantenimiento de bombas centrifugas nos preocupa a todos, que duda cabe. Pero puede resultar algo especialmente crítico en el sector petrolero, puesto que son los equipos más críticos de todas sus instalaciones. Por eso os presento una lista con los problemas más frecuentes que he visto en su seguimiento por programas de predictivo. Además tutorial sobre esfuerzos en maquinaria que os resultará de amplio interés para vuestro trabajo presente y futuro.
En la sección de tutoriales se incluye mensualmente un archivo para su descarga en formato PDF, si bien es clara la relación entre muchos de ellos como así ya he indicado a varios de los seguidores del blog en las diferentes Redes Sociales, fundamentalmente LinkedIn. En este se incluyen conceptos íntimamente relacionados con el de límite elástico que vuelvo a incluir para que os resulte más sencilla la comprensión del último más orientado a
Esfuerzos y Momentos en Maquinaria,
que siempre existen y son los causantes de múltiples fallas:
- Fatiga en Componentes y deterioro prematuro
- Ruidos y consumos eléctricos excesivos
- y un larto etcétera
Pese a que el contenido matemático es árido, seguro que te ayuda a simplificar mentalmente tus procesos de mantenimiento y control de maquinaria (pdf adjunto).
Como te decía al inicio del post el mundo petrolero trabaja fundamentalmente con bombas centrifugas, y pese a que sean de muchas y variadas configuraciones, no creo pecar de pretencioso queriendo establecer una lista de los fallos más frecuentes encontrados en el seguimiento por mantenimiento predictivo. Pero para entender donde hemos de centrar nuestro
Mantenimiento de Bombas Centrifugas
hemos de contextualizar la entrada y lista subsiguiente. Por la elevada criticidad de estos activos es habitual que presenten frecuencias de chequeo no elevadas (por su elevado coste de oportunidad), lo que redunda en la necesidad de automatizar lo más posible la toma de medidas e inspecciones. En ese sentido ya se ha comentado con anterioridad en las entradas de filtrado de datos o bomba multietapa ciertos procedimientos para mejorar los tiempos de mantenimiento, si bien desde un punto de vista más general convendría:
- Crear plantillas para el Análisis Predictivo de Bombas.
Las bombas centrifugas presentan un funcionamiento similar: interacción de componentes repetitivas por hidrodinámica, aleatorias por su comportamiento centrífugo de cierta amplitud respecto a otros problemas mecánicos convencionales como desequilibrio, desalineación, rodamientos, … Ello obliga a una configuración tipo que habitualmente incluye la necesidad de comparar entre máquinas de similar familia y operación.
Estas plantillas son perfectamente exportables de una planta u otra dentro de una misma compañía, o entre diferentes empresas lo que permite crear elementos de control standard, además de posibles referencias de benchmarking.
- Desarrollar Check List Específicos
Cada tipo de máquina puede presentar una serie de defectos visuales o sensoriales, por eso el trabajo con tus técnicos de mantenimiento de bombas centrifugas en la elaboración de un standard ayudará a crear un aprendizaje específico, además de aumentar la flexibilidad en la mano de obra de tu departamento. Ello es perfectamente posible sin más que entender la específica funcionalidad del activo como así se indicó en la entrada mantenimiento de ventiladores.
Del mismo modo que con el punto anterior nada impide que este conocimiento lo compartas con otras áreas de mantenimiento de tu empresa o partners de tu compañía. Estos pequeños nichos de conocimiento son perfectamente entendibles y valorables por cualquier de dirección de producción o ingeniería.
- Orientar el análisis de fallos hacia la Causa Raíz de los Problemas
Los fallos en bombas centrifugas generan perdidas en la eficiencia de equipos e instalaciones, por lo que no será suficiente con detectar una y otra vez el mismo fallo sino que tendrás que buscar y eliminar las causas evitando así su aparición futura.
La aplicación de metodologías específicas para ello resultaría ampliamente recomendable, si bien lo más crítico sería definir qué personas han de participar en cada una de las sesiones, pues en muchos casos es conveniente incluir a personas que estén trabajando más allá del área de mantenimiento (compras o ingeniería por poner un ejemplo).
En muchas empresas sí existe el contexto anterior, si bien existen deficiencias sobre todo en los puntos primero y tercero. En relación al primero las bases de datos han evolucionado notablemente así como los software y son muchas las industrias que no han adaptado sus configuraciones a las tecnologías actuales, y en lo que concierne al tercero el análisis de causa raíz se sigue realizando sin metodologías formales y sin una planificación adecuada de los objetivos y alcance deseados.
Pero evidentemente en mi trabajo como consultor externo en mantenimiento de bombas centrifugas sí han sido estos los planteamientos en los que se han realizado cada uno de los diagnósticos, presentándose a continuación una lista de
Fallos en Bombas Centrifugas
contextualizada a la industria petrolera y con una gráfica tipo de cada uno de ellos:
Problemas Hidrodinámicos de Flujo
Es habitual que muchos equipos trabajen fuera de las condiciones requeridas por el fabricante (recordar entrada caudal de bombas centrifugas) generando vibración elevada, ruido y perdida de eficiencia. Este problema se manifiesta en forma de vibración elevada a una frecuencia igual al número de alabes de la bomba multiplicada por la velocidad de giro.
En estos casos hay que hablar con cada planta, analizar los porqués y frecuencia de esos modos de operación y valorar las consecuencias que ese fenómeno pueda estar teniendo en variables críticas para el proceso de planta. En base a todo ello y a los datos ya existentes en el programa de mantenimiento predictivo, se ha de establecer una prioridad y severidad de actuación.
Gráfico Tipo
(Gráfico correspondiente a bomba que gira a 3000 rpm, y la medida se ha tomado en la dirección perpendicular a la descarga)
Cavitación
Fenómeno que se produce por aparición de microimpactos al formarse burbujas al bajar la presión de aspiración del líquido bombeado. Suelen ser problemas asociados a un incorrecto Diseño de la Instalación, y se generan componentes aleatorias con ruido típicamente en el rango audible si bien habría que matizar que existen diferentes niveles de severidad en el problema.
Es conveniente reforzar el análisis de causa raíz para evitar el mantenimiento de bombas centrifugas por esta problemática en particular. Las consecuencias son deterioro prematuro de componentes y perdida de eficiencia en la instalación.
Para los que seáis consultores de Mantenimiento os recomiendo activamente implicaros en los aspectos de rediseño e ingeniería de estos fallos ampliando vuestra valía como especialistas en mantenimiento, a la vez que os implicáis más en la problemática de cada uno de vuestros clientes.
Gráfico Tipo
(gráfico tomado por ultrasonido en cuerpo de rodamientos de la bomba – 1 segundo de grabación)
Desgaste en Rodamientos
Problema ampliamente frecuente, no sólo en este tipo de industrias o maquinaria. En el caso concreto de las bombas centrifugas pueden encontrarse dificultades para su detección de manera precoz, si bien lo más importante es determinar los factores que puedan influir en una mayor o menor velocidad de avance al fallo. Entre ellos cabría citar sobrecarga, calidad de la lubricación, número de arranques-paradas en la bomba, …..
Estos últimos fenómenos son en muchos casos la propia Causa de los Fallos por lo que un detallado seguimiento puede servirnos como criterio técnico para futuros procesos de Mejora o Rediseño.
Gráfico Tipo
(Gráfico de defecto en rodamiento de bomba – espectro de gSE)
Problemas Estructurales
Como en el caso anterior se trata de un problema extrapolable a otros tipos de equipos e industrias, si bien en este caso hay que buscar los problemas en la falta de rigídez o excesiva flexibilidad de las Cimentaciones Soporte. Lo más crítico para una adecuada detección y seguimiento es valorar la posible existencia de Problemas Adicionales que puedan acelerar su deterioro o sean consecuencia de la problemática anterior.
En el caso de las bombas por su fácil mantenibilidad es recomendable llevar al mínimo otras fuerzas que mayorizan las consecuencias y la manifestación de los problemas en la base como la desalineación y el desequilibrio, minorando nuestros costes directos de mantenimiento al menos en un corto-medio plazo y permitiendo un más adecuado diagnóstico de la problemática existente en la base.
Gráfico Tipo
(gráfico de espectro de una bomba con problemas de flexibilidad en la base – medida en la dirección horizontal)
Bueno, pues estos son los problemas más frecuentes que me he encontrado en mis trabajos en el Sector Petrolero, son pocos por lo que te animo a mejorar el
Mantenimiento de Bombas Centrifugas
desde ya. Como ya sabes en el trabajo con la maquinaria se requiere tiempo para ganar credibilidad pues los fallos afortunadamente sólo aparecen en un pequeño porcentaje de equipos. Piensa cuántos ahorros te produce cualquiera de las detecciones mostradas con anterioridad y los esfuerzos requeridos para ello.
Seguro que te compensa !!!!!
La inversión en equipos y especialistas es necesaria, que duda cabe, si bien puedes optimizarla vía la subcontratación inicial de consultores externos que te transmitan el conocimiento y metodología necesaria, te animen y formen en el proceso y ejerzan un efecto catalizador para tus Proyectos y Personal de Mantenimiento.
Espero que este boletín te haya gustado despidiéndome hasta el siguiente, ya sabes dentro de un mes. 
Buenas tardes Ruben muy acertada tu información, sobre esos tres problemas básicos, saludos…
Gracias José Alberto. Acotando estos problemas te evitarás la mayor parte de problemas en bombas.
Feliz semana amigo.
Gracias toda la información es de gran ayuda,llevo poco tiempo como analizador de vibraciones y todavía tengo muchas dudas
Seguro que sí Javier, es normal. ¿Qué analizador utilizas? Quizás pudiera echarte una mano, yo ya he trabajado con Rockwell, CSI y SKF a nivel de vibraciones. (más de 1 año de experiencia con todos ellos).