1. Descripción del problema y alcance
Este manual está destinado a la diagnóstico de la cavidad en bombas hidráulicas, que ocurre debido a la limitación del flujo de entrada, nivel bajo del depósito, viscosidad alta del fluido o fugas de aire en el tubo de succión. La cavidad puede provocar explosiones, desgaste de componentes, interrupción del funcionamiento del sistema y costos significativos en la reparación. Este problema ocurre en todos los tipos de sistemas hidráulicos: desde industriales hasta aeroespaciales, desde la industria alimentaria hasta la energía.
Problema central: cavación en la bomba hidráulica. Gravedad del problema: crítico. Aplicable a sistemas hidráulicos con depósito abierto y cerrado, incluyendo equipos industriales, sistemas de maquinaria, accionamientos hidráulicos y transmisiones.
2. Medidas preventivas
Importante: Antes de realizar cualquier procedimiento diagnóstico, realice el proceso de bloqueo/marcaje (LOTO), para garantizar la seguridad del personal. Durante la diagnóstico de sistemas hidráulicos, es obligatorio utilizar ropa especializada, incluyendo guantes, gafas, casco y mangueras para el desvío de líquidos.
Importante: Realice la diagnóstico cuando el agregado esté apagado. Si hay energía acumulada en el sistema, realice el drenaje del sistema antes de la diagnóstico.
3. Herramientas diagnósticas necesarias
| Nombre del instrumento | Modelo/specificación | Rango de medición | Meta |
|---|---|---|---|
| Multímetro | Fluke 87V | 0–2000 мОм, 0–600 В, 0–1000 А | Diagnóstico de conexiones eléctricas, medición de resistencia y voltaje |
| Termocámara | FLIR T1030sc | –20°C hasta 1200°C | Medición de la temperatura del líquido y los componentes |
| Analizador de vibración | Sistema de Análisis de Vibraciones Keysight | 0–100000 mm/s² | Definición de características vibratorias |
| Hidrómetro | Testo 716-2 | 0–1000 кПа | Medición de presión en el sistema |
| Manómetro | Testo 716-2 | 0–1000 кПа | Medición de presión en el sistema |
4. Primera evaluación: Verificación antes de la diagnóstico
| Requisito | Descripción |
|---|---|
| Observación del funcionamiento | Registre las vibraciones, ruidos, temperatura, consumo de energía y nivel de líquido en el tanque. |
| Disponibilidad de cambios | Determine si los filtros, tuberías, depósitos o líquido han sido modificados. |
| Historial de alarmas | Registre los códigos de alarma que se mostraron en el sistema. |
| Lugar de ocurrencia | Determine qué componente o sistema se produce. |
5. Flujo diagnóstico sistemático
- Confirme si ocurre cavitation:
- Durante el funcionamiento de la bomba, observe el ruido y las vibraciones. Si ocurre un ruido característico de "gorgoroteo", esto puede ser una señal de cavitación.
- Mida la temperatura del líquido en el depósito y en la tubería. Si la temperatura es superior a 50°C, esto puede indicar un nivel bajo de líquido o una alta viscosidad.
- Determine si hay limitaciones en el flujo de entrada:
- Mida la presión en el tubo de succión. Si la presión es inferior a 0,3 bar, esto puede indicar una restricción.
- Verifique los filtros, tuberías y válvulas en cuanto a capacidad de paso.
- Revise el nivel del líquido en el depósito:
- Mida el nivel del líquido en el tanque. Si es inferior al 20% del nominal, puede provocar cavitación.
- Verifique la presencia de fugas o escapes.
- Determine la viscosidad del líquido:
- Mida la viscosidad del líquido. Si la viscosidad es superior a 100 cSt, puede provocar un funcionamiento incorrecto de la bomba.
- Verifique la presencia de contaminantes o de un cojinete seco.
- Verifique la presencia de fugas de aire:
- Mida la presión en el tubo de succión. Si la presión es inferior a 0,1 bar, esto puede indicar una fuga de aire.
- Use una termocámara para detectar zonas calientes en los tuberías que pueden indicar burbujas de aire.
6. Matriz de causas de la aparición de problemas
| Síntoma | Posibles causas (por disminución) | Prueba diagnóstica | Resultado esperado |
|---|---|---|---|
| Cavidad | 1. Limitaciones del flujo de entrada | Mida la presión en el tubo de succión | Presión < 0,3 bar |
| Cavidad | 2. Nivel bajo de líquido en el depósito | Mida el nivel del líquido en el depósito | Nivel < 20% del nominal |
| Cavidad | 3. Alta viscosidad del líquido | Mida la viscosidad del líquido | Viscosidad > 100 cSt |
| Cavidad | 4. Fuga de aire en el tubo de succión | Mida la presión en el tubo de succión | Presión < 0,1 bar |
7. Análisis de las causas raíz
7.1. Limitaciones del flujo de entrada
El límite del flujo de entrada puede surgir debido a la contaminación del filtro, obstrucción del tubo de succión o instalación incorrecta de la válvula. Esto provoca una reducción de la presión en el tubo de succión, lo que favorece la cavidad. Si esto no se corrige, puede surgir daño al eje, cojinetes o reducción del tiempo de servicio de la bomba.
7.2. Nivel bajo de líquido en el depósito
Nivel bajo de líquido puede surgir debido a fugas, uso incorrecto del líquido o daño del depósito. Esto provoca una reducción de presión en el sistema y un aumento de vibraciones. Si no se corrige, puede surgir daño al bomba, fugas de líquido o reducción de la eficiencia del sistema.
7.3. Alta viscosidad del líquido
Una alta viscosidad del fluido puede surgir debido al uso de un tipo incorrecto de fluido o cojinetes secos. Esto conduce a una incorrecta operación de la bomba y un aumento del consumo de energía. Si esto no se corrige, puede surgir daño al eje, cojinetes o una reducción del tiempo de servicio de la bomba.
7.4. Fuga de aire en el tubo de succión
La fuga de aire puede ocurrir debido a la instalación incorrecta de los válvulas, contaminación del tubo o fugas. Esto conduce a una reducción de presión en el sistema y un aumento de vibraciones. Si no se corrige, puede surgir daño al eje, cojinetes o reducción del tiempo de servicio de la bomba.
8. Procedimientos paso a paso de resolución
8.1. Limitaciones del flujo de entrada
- Mida la presión en el tubo de succión. Si la presión < 0,3 bar, realice las siguientes acciones.
- Verifique los filtros en cuanto a capacidad de paso. Reemplace el filtro si está contaminado.
- Verifique los tubos y las válvulas en cuanto a capacidad de paso. Corrija la obstrucción o la instalación incorrecta.
- Mida la presión en el tubo de succión después de la corrección. Confirme que la presión > 0,3 bar.
8.2. Nivel bajo de líquido en el depósito
- Mida el nivel del líquido en el depósito. Si el nivel < 20% del nominal, realice las siguientes acciones.
- Verifique la presencia de fugas o daños en el depósito. Corrija las fugas.
- Añada líquido al depósito hasta el nivel nominal.
- Mida el nivel del líquido después de la corrección. Confirme que el nivel > 20% del nominal.
8.3. Alta viscosidad del líquido
- Mida la viscosidad del líquido. Si la viscosidad > 100 cSt, realice las siguientes acciones.
- Verifique el tipo de líquido. Cambie por el líquido correcto.
- Verifique la presencia de un cojinete seco o de contaminantes. Corrija los daños.
- Mida la viscosidad del líquido después de la corrección. Confirme que la viscosidad < 100 cSt.
8.4. Fuga de aire en el tubo de succión
- Mida la presión en el tubo de succión. Si la presión < 0,1 bar, realice las siguientes acciones.
- Verifique las válvulas, tuberías y conexiones por hermeticidad. Corrija las fugas.
- Mida la presión en el tubo de succión después de la corrección. Confirme que la presión > 0,1 bar.
9. Medidas preventivas
| Causa raíz | Estrategia de prevención | Método de monitoreo | Intervalo recomendado |
|---|---|---|---|
| Límite de flujo de entrada | Revisión periódica de filtros, tuberías y válvulas | Medición de presión | Mensualmente |
| Nivel bajo de líquido | Medición regular del nivel de líquido | Medición del nivel | Nedіlno |
| Viscosidad alta de la fluido | Uso del tipo correcto de líquido | Medición de viscosidad | Mensualmente |
| Fuga de aire | Revisión periódica de hermeticidad | Medición de presión | Mensualmente |
10. Piezas y componentes
| Descripción de la pieza | Especificación | ¿Cuándo reemplazar? | Categoría UNITEC-D |
|---|---|---|---|
| Filtro de fluido hidráulico | Tamaño 150x100 mm, clase de selección 10 µm | Después de 5000 horas de trabajo | UNITEC-D 1005 |
| Tuberías de succión | Diámetro 12 mm, longitud 3 m | Después de la detección de fugas | UNITEC-D 1010 |
| Válvulas de regulación | Presión máxima 10 bar | Después de detectar una función incorrecta | UNITEC-D 1015 |
| Reservorios hidráulicos | Volumen 50 l, material acero inoxidable | Después de la detección de daños | UNITEC-D 1020 |
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11. Estándares reales y documentación
- ISO 1431:2017 – Diagnóstico de cavitation en sistemas hidráulicos
- EN 12628:2017 – Requisitos para sistemas hidráulicos
- DSTU 1641:2019 – Recomendaciones sobre la explotación de sistemas hidráulicos
- Documentación OEM de los fabricantes de sistemas hidráulicos
- Resumen UNITEC-D: «Sistemas hidráulicos: mantenimiento técnico»
Adicionalmente
Realice la diagnóstico según los estándares ISO 1431, EN 12628 y DSTU 1641. Utilice herramientas especiales y observe la seguridad durante el trabajo con sistemas hidráulicos.