Diagnóstico y solución de problemas de bombas centrífugas: flujo bajo o sin descarga

Technical analysis: Troubleshooting centrifugal pump low flow or no discharge: cavitation, impeller wear, air lock, suct

Діагностика та усунення несправностей відцентрових насосів: Низький потік або відсутність розряду - UNITEC-D Industrial MRO

1. Descripción del problema y ámbito de aplicación.

Esta guía está destinada a diagnosticar y solucionar sistemáticamente fallas comunes de las bombas centrífugas que se manifiestan como flujo bajo o sin descarga. Estos síntomas pueden provocar importantes interrupciones en la producción, daños en los equipos y aumento de los costes operativos. La guía cubre una amplia gama de bombas centrífugas utilizadas en la industria: voladizas, multietapas, sumergibles y otros tipos utilizados en las industrias automotriz, aeroespacial, alimentaria, química y energética.

Clasificación de gravedad:

  • Crítico: Ausencia total de descarga, lo que resulta en el cierre inmediato de la línea de producción o del proceso crítico. Requiere intervención inmediata.
  • Significativo: Una reducción significativa en el flujo que causa una productividad reducida, una calidad del producto deteriorada o una sobrecarga de otros sistemas. Potential damage to the pump or system.
  • Menor: Una disminución pequeña pero notable en el flujo, fluctuaciones periódicas de presión o ruidos inusuales, que indican la etapa inicial del mal funcionamiento. Requiere diagnósticos de rutina para evitar más problemas.

2. Precauciones

¡ADVERTENCIA! Antes de comenzar cualquier trabajo de diagnóstico o reparación en el equipo de bombeo, DEBEN observarse las siguientes precauciones para garantizar la seguridad del personal y el equipo. De lo contrario, podrían producirse lesiones graves o la muerte.

  • BLOQUEO/ETIQUETADO (LOTO): Realice siempre el procedimiento de bloqueo y etiquetado (LOTO) de acuerdo con los estándares internos de la planta y los requisitos de DSTU. EN 1037. Desconecte todas las fuentes de energía (eléctrica, hidráulica, neumática) y asegúrelas en la posición de apagado.
  • Energía almacenada: Asegúrese de que todas las fuentes de energía almacenada (presión de fluido en tuberías, aire comprimido, resortes, masas giratorias) estén descargadas o bloqueadas de forma segura. Abra las válvulas de drenaje para aliviar la presión del sistema.
  • Equipo de protección personal (EPP): Utilice siempre el EPI adecuado: gafas o pantalla de seguridad, guantes de protección (químicamente resistentes o mecánicos, según el fluido), ropa protectora, calzado protector con puntera de metal, protección auditiva (en niveles elevados de ruido).
  • Líquidos peligrosos: Si la bomba bombea líquidos calientes, corrosivos, tóxicos o inflamables, asegúrese de que el sistema esté completamente drenado, lavado y sea seguro para su mantenimiento. Utilice medios adecuados para recoger y eliminar los líquidos usados.
  • Superficies calientes: las bombas y los motores pueden tener superficies calientes. Tenga cuidado para evitar quemaduras.
  • Piezas giratorias: Nunca trabaje cerca de ejes, acoplamientos o impulsores giratorios sin la protección adecuada o cuando el equipo esté energizado.

3. Herramientas de diagnóstico necesarias

Se requiere el siguiente conjunto de herramientas para un diagnóstico eficaz:

Nombre de la herramienta Especificación/modelo Rango de medición Propósito
Multímetro Valor eficaz verdadero, CAT III 1000 V Voltaje (0-1000 V CA/CC), Corriente (0-10 A CA/CC), Resistencia (0-50 MΩ) Comprobación de circuitos eléctricos, motor, sensores.
Manómetros (entrada/salida) El rango correspondiente a la presión del sistema, la clase de precisión no es inferior a 1,6 0-10 bar (vacío), 0-25 bar (presión) Medición de presión de succión y descarga.
medidor de flujo Ultrasónico portátil o estacionario. 0,1 - 100 m³/h, precisión ±1% Medición del flujo volumétrico real de líquido.
analizador de vibraciones Con función FFT, 2 canales 0,1 - 25,4 mm/s RMS (velocidad), 0 - 20 kHz (frecuencia) Виявлення кавітації, дисбалансу, неспіввісності, проблем з підшипниками згідно ISO 10816
Cámara termográfica (cámara térmica) Resolución 320x240, sensibilidad 0,05°C -20°C a +350°C Detección de sobrecalentamiento de rodamientos, motor, acoplamiento, problemas con sellos.
Tacómetro Óptico/contacto 0-99999 rpm, ±0,05% Comprobación de la velocidad de rotación del motor/bomba
Medidor de ruido (decibelómetro) Clase 2, rango A 30 - 130dB Cuantificación de ruidos anómalos
Juego de sondas (galgas de espesores) 0,02 - 1,00 milímetros 0,02 - 1,00 milímetros Medición de juegos axiales y radiales.
llave dinamométrica Rango apropiado (por ejemplo, 10-200 Nm) 10-200 Nm Apriete de fijaciones según especificaciones.

4. Lista de verificación de evaluación inicial

Antes de comenzar un diagnóstico detallado, realice la siguiente verificación preliminar. Registre todas las observaciones y datos.

Verificar elemento Qué observar/registrar Очікуване значення/Стан
Condiciones de trabajo
Presión de succión Lecturas del manómetro Según datos de diseño (NPSHa > NPSHr)
Presión de inyección Lecturas del manómetro Según los datos de diseño del punto de operación.
Temperatura del fluido Lectura de termómetro o sensor Dentro del rango de operación de la bomba
Nivel de liquido en el tanque Inspección visual, lecturas del sensor de nivel. Por encima del nivel mínimo para garantizar NPSHa
Revisión visual y de audio
Ruidos inusuales Crujidos, gorgoteos, crujidos (característicos de la cavitación), zumbidos Ruido de funcionamiento normal, sin sonidos extraños
Vibración Evaluación táctil, analizador de vibraciones (si está disponible) Nivel permitido según ISO 10816 (p. ej. < 2,8 mm/s RMS para categoría II, grupo 2)
Orígenes Alrededor de sellos de eje, bridas y carcasas ausente
sobrecalentamiento Unidades de rodamientos, motor, embrague (a mano o con cámara termográfica) Temperatura del rodamiento < 70°C, motor < 90°C
Historial y cambios
Registro de alarmas/accidentes Comprobación del sistema SCADA/DCS Registros que indican el problema.
Cambios/reparaciones recientes ¿Cambiaron los componentes, los modos de funcionamiento y la configuración de la tubería? Información sobre posibles fuentes del problema.

5. Flujo sistemático de diagnósticos.

Esta sección presenta un algoritmo de diagnóstico paso a paso que le permite identificar sistemáticamente la causa raíz del problema.

  1. Evaluación inicial: flujo bajo o sin descarga
    1. ¿Funciona la bomba?
      • Si NO:
        1. Verificación de energía:
          • Utilice un multímetro para verificar el voltaje en el motor.
          • Resultado esperado: El voltaje corresponde a los datos del pasaporte del motor (por ejemplo, 380 V ±10 %).
          • Si el voltaje está ausente o es bajo: Verifique el disyuntor, fusibles, cables y contactores. ATENCIÓN: Trabajar con instalaciones eléctricas requiere cualificación y cumplimiento de las normas de seguridad eléctrica.
        2. Comprobación del motor:
          • Mida la resistencia de los devanados del motor con un multímetro (después de LOTO).
          • Resultado esperado: La resistencia de los devanados es uniforme (±5%) y corresponde a los datos del pasaporte.
          • Si la resistencia es desigual o está abierta: Probable mal funcionamiento del motor.
        3. Перевірка муфти:
          • Візуально перевірте муфту на пошкодження, знос, роз'єднання.
          • Resultado esperado: El embrague está intacto y conecta de manera confiable el motor y el eje de la bomba.
        4. → Causa probable: Fallo del motor, problemas de suministro eléctrico, daños en el embrague.
        5. → Vaya a la Sección 8 (Soluciones) para fallas eléctricas/mecánicas del motor/acoplamiento.
      • En caso afirmativo (bomba funcionando pero con flujo bajo o sin flujo): Vaya al paso 2.
  2. Evaluación del sistema hidráulico
    1. Medición de presión:
      • Registrar las lecturas del manómetro en succión (Pvs) y descarga (Pnagn).
      • Resultado esperado: Pvs debe ser positivo (o un pequeño vacío que no exceda NPSHr), Pnagn debe estar cerca del valor de diseño.
      • Si Pvs es demasiado bajo (alto vacío) o negativo:
        1. Inspeccione la línea de succión:
          • Inspección visual: Obstrucción del filtro/malla, objetos extraños en la tubería.
          • Compruebe la estanqueidad: Fugas de aire en la línea de succión (burbujas en el líquido, silbidos).
          • → Causa probable: Problemas de succión (obstrucción, fuga de aire).
          • → Vaya a las Secciones 7 (Análisis de causa raíz) y 8 (Soluciones).
      • Si la presión P es baja o cero y la Pvs es normal:
        1. Válvula de retención:
          • Compruebe que la válvula de retención de la línea de descarga no esté pegada ni funcione mal.
          • Resultado esperado: La válvula debe estar abierta mientras la bomba está funcionando.
        2. Comprobación de las válvulas de cierre:
          • Asegúrese de que todas las válvulas de cierre de la línea de descarga estén completamente abiertas.
          • → Causa probable: Válvula cerrada, válvula de retención defectuosa.
          • → Vaya a la Sección 8 (Soluciones).
        3. Comprobación de un tapón de aire:
          • ¿Se llenó (cebó) correctamente la bomba? ¿Puedes oír el sonido de la bomba?

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