1. Descripción del problema y ámbito de aplicación.
La cavitación de las bombas hidráulicas es un mal funcionamiento crítico que se manifiesta por la formación y destrucción de burbujas de vapor o gas en el fluido hidráulico cuando la presión en ciertas áreas del flujo cae por debajo de la presión de vapor saturado del fluido. Este proceso provoca ruido intenso, vibraciones, erosión de los componentes internos de la bomba, una reducción significativa de la eficiencia y una reducción de la vida útil del equipo. La cavitación prolongada hace que el fluido se desgaste catalíticamente, aumente su temperatura y, finalmente, provoque una falla total de la bomba hidráulica, a menudo sin previo aviso.
Equipos en riesgo:
- Sistemas hidráulicos de máquinas herramienta, prensas y máquinas de moldeo por inyección en la industria metalúrgica, de construcción de maquinaria y alimentaria.
- Accionamientos hidráulicos en maquinaria móvil, equipos de construcción y maquinaria agrícola.
- Sistemas de control hidráulico en ingeniería aeroespacial y marina.
Clasificación de gravedad:
- Crítico: Amenaza inmediata de daño a la bomba y a los componentes relacionados del sistema. Alto riesgo de fallo repentino del equipo, lo que puede provocar importantes tiempos de inactividad y accidentes. Necesita eliminación inmediata.
- Significativo: Ruidos notables (chirridos, crujidos), vibraciones, una disminución notable en el rendimiento de la bomba o un aumento en la temperatura del fluido. Si no se trata, progresa rápidamente hasta llegar a un desgaste crítico.
- Menor: Las etapas iniciales de la cavitación, que se manifiestan por un ligero ruido o un ligero aumento de temperatura. Requiere un seguimiento constante y medidas preventivas para evitar el deterioro.
Normas aplicables:
- DSTU EN ISO 4406: Pureza de los fluidos hidráulicos.
- DSTU ISO 2901: Bombas y motores hidráulicos – Parámetros y características de funcionamiento.
- DSTU EN ISO 3498: Sistemas hidráulicos – Requisitos para fluidos hidráulicos.
2. Medidas de seguridad
ANTES DE COMENZAR CUALQUIER TRABAJO DE DIAGNÓSTICO O REPARACIÓN EN SISTEMAS HIDRÁULICOS, ASEGÚRESE DE OBSERVAR LAS SIGUIENTES REGLAS DE SEGURIDAD FUNDAMENTALES:
- Bloqueo y etiquetado (LOTO): Siempre apague el suministro de energía al sistema hidráulico y aplique los procedimientos de bloqueo y etiquetado de acuerdo con las instrucciones internas y DSTU EN ISO 14118. Asegúrese de que el sistema no pueda activarse accidentalmente.
- Descarga de energía residual: Los sistemas hidráulicos pueden retener una presión significativa en el almacenamiento (acumuladores) y en las tuberías incluso después de que se corta la energía. Descargue todos los acumuladores hidráulicos y despresurice todos los circuitos hidráulicos a cero (0 bar) antes de desconectar cualquier componente. Compruebe la presión con un manómetro.
- Equipo de protección individual (EPI): Utilice gafas de seguridad o pantalla facial (CE EN 166), guantes de protección (nitrilo o resistentes a químicos EN 374), protección auditiva (orejeras o auriculares EN 352) y ropa de trabajo adecuada.
- Superficies y fluidos calientes: El fluido y los componentes hidráulicos pueden estar muy calientes (hasta 90 °C y más). Deje que el sistema se enfríe antes de operar. Utilice guantes protectores contra el calor si es necesario.
- Fugas de alta presión: Los chorros de fluido hidráulico a alta presión (hasta 400 bar o más) pueden penetrar la piel y provocar lesiones graves, infecciones o la muerte. NUNCA use las manos para comprobar si hay fugas. Utilice siempre un trozo de cartón o un palo de madera. Si el líquido entra debajo de la piel, busque atención médica de inmediato e infórmele sobre el tipo de líquido y la presión.
- Mecanismos de elevación: Cuando trabaje con componentes pesados (bombas, motores hidráulicos), utilice equipos de elevación adecuados certificados según DSTU EN 13155 y observe las normas de seguridad al levantar.
3. Herramientas de diagnóstico necesarias
Utilizar los instrumentos correctos con rangos y precisión adecuados es fundamental para un diagnóstico eficaz de la cavitación.
| Herramienta | Especificación/modelo | Rango de medición | Propósito |
|---|---|---|---|
| Manómetro de vacío (para la línea de succión) | Clase de precisión 1.0 (EN 837-1), escala de -1 a 0 bar | -1 a 0 bar (-100 a 0 kPa) | Medición de vacío (presión negativa) en la entrada de la bomba. El valor permitido suele ser de -0,1 a -0,3 bar, dependiendo del líquido y del tipo de bomba. |
| Manómetro (para línea de salida) | Clase de precisión 1.0 (EN 837-1), escala de 0 a 400 bar | 0 a 400 bares | Control de la presión de trabajo del sistema. Ayuda a detectar la inestabilidad de la presión. |
| Termómetro infrarrojo | Rango 0-400°C, precisión ±1°C | 0-200°C | Medición de la temperatura del fluido hidráulico en el tanque y en la superficie de la bomba. Umbral de emergencia: > 70°C (depende del tipo de líquido). |
| Analizador de vibraciones (vibrómetro) | Rango 0-50 mm/s RMS (según ISO 10816-1) | 0-25 mm/s (RMS) | Evaluación del nivel de vibración de la carcasa de la bomba. Umbral de emergencia: > 7,1 mm/s RMS para categoría II (máquinas de tamaño medio). |
| Sonómetro (sonómetro) | Rango 30-130 dB(A) (DSTU EN 61672-1) | Hasta 130dB(A) | Medición del nivel de ruido de la bomba. Un nivel de ruido anormal > 85 dB(A) en condiciones normales de funcionamiento suele indicar cavitación. |
| Kit de muestreo de líquidos | Según DSTU EN ISO 4406 | - | Análisis del estado del fluido hidráulico, determinación del nivel de contaminación (código de limpieza ISO), contenido de agua y aire, determinación de viscosidad. |
| Viscosímetro (para análisis de laboratorio) | - | - | Determinación precisa de la viscosidad cinemática del fluido hidráulico a 40°C y 100°C (DSTU ISO 3104). |
| Linterna y espejo retrovisor | Linterna LED de alta intensidad | - | Inspección visual de áreas de difícil acceso para detectar fugas externas y daños en las tuberías. |
| cronómetro | Digital con una precisión de 0,01 s. | - | Medición del tiempo de llenado del tanque o ciclo de trabajo para evaluar el desempeño de la bomba (prueba de eficiencia volumétrica). |
4. Lista de verificación de evaluación inicial
Antes de iniciar un diagnóstico sistemático, realizar una evaluación inicial exhaustiva. Esto ayudará a reducir los problemas potenciales y proporcionará una comprensión del estado actual del sistema.
| Artículo | Acción / Qué mirar | Valor esperado / Notas |
|---|---|---|
| Nivel de líquido hidráulico en el depósito | Comprobar visualmente el indicador de nivel (vidrio ranurado, flotador). | Debe estar dentro de los límites especificados por el fabricante (normalmente entre las marcas MIN/MAX). El nivel bajo es una causa frecuente de cavitación. |
| Apariencia del líquido | Evaluar el color, transparencia, presencia de burbujas, espuma, inclusiones extrañas, partículas en suspensión. | El líquido debe ser claro, transparente, sin espuma ni un número importante de burbujas. Un líquido turbio, decoloración o exceso de burbujas/espuma indican degradación, contaminación o entrada de aire. |
| Olor a líquido | Huele la muestra líquida (con cuidado, evitando el contacto con la piel). | El olor a quemado indica sobrecalentamiento y oxidación, que pueden ser tanto la causa como el efecto de la cavitación. |
| Temperatura del líquido | Mida con un termómetro infrarrojo en la superficie del tanque y en la línea de retorno. | Debe cumplir con la temperatura de funcionamiento recomendada (generalmente 40-60°C). Un aumento excesivo de temperatura (>70 °C) puede indicar cavitación, contaminación o falla del sistema de enfriamiento. |
| Ruido y vibración de la bomba | Evaluación visual y auditiva durante la operación. Puede utilizar un estetoscopio para localizar mejor el ruido en diferentes zonas de la bomba. | Ruidos anormales (crujidos, crujidos, "grava en la bomba"), vibración excesiva. Compare con el sonido normal de una bomba en funcionamiento. |
| Presión de funcionamiento del sistema | Lea las lecturas de los manómetros en la salida de la bomba y en puntos clave del sistema. | Debe corresponder a la presión de funcionamiento normal del sistema. La presión inestable o baja puede estar asociada con cavitación y rendimiento reducido. |
| Estado de los filtros | Verifique los indicadores de contaminación del filtro (si los hay) en la línea de succión y en la línea de retorno. | El indicador debe mostrar un filtro limpio. Un filtro de succión obstruido es la principal causa de restricción de entrada. |
| Trabajos de mantenimiento recientes | Ver las entradas del registro de mantenimiento. | ¿Ha habido reemplazos de componentes, fluidos, filtros? ¿Se han realizado trabajos en el sistema hidráulico que podrían afectar su estanqueidad o la configuración de la línea de succión? |
| Historial de alarmas/avisos | Verifique el sistema de control para detectar errores o advertencias anteriores relacionados con el sistema hidráulico. | Avisos repetidos de baja presión, alta temperatura, ruidos anormales o disparo de sensores de contaminación del filtro. |
| Configuración de la línea de succión | Compare la ubicación real de los componentes de la línea de succión con el diagrama del sistema original. | Verifique si hay curvaturas excesivas, una línea demasiado larga, diámetro reducido de la tubería, número excesivo de accesorios o falla de los elementos antivibración. |
5. Algoritmo de diagnóstico sistemático
Este algoritmo paso a paso ayudará a localizar la causa raíz de la cavitación. Siga la secuencia para un diagnóstico eficiente y seguro. ¡Recuerda las medidas de seguridad antes de cada intervención!
- ¿Identificando los síntomas iniciales de cavitación?
- (Ruido excesivo: chirrido, crujido, silbido, "grava en la bomba", vibración, rendimiento reducido de la bomba, aumento de la temperatura del fluido, espuma en el tanque)
- En caso afirmativo: Vaya al paso 2.
- En caso negativo: El problema probablemente no esté relacionado con la cavitación. Consulte otras guías de solución de problemas.
- Comprobación del nivel de líquido hidráulico en el tanque.
- Compruebe visualmente el nivel de líquido mediante el indicador (vidrio ranurado, flotador) con la bomba apagada y el líquido enfriado.
- ¿El nivel está por debajo de la marca mínima o el fluido está exponiendo la boquilla de succión?
- En caso afirmativo (el nivel es bajo):
- Rellene el fluido hidráulico hasta el nivel recomendado, utilizando un fluido de la especificación y pureza adecuadas (DSTU EN ISO 3498, DSTU EN ISO 4406).
- Verifique si hay fugas externas en todo el sistema. Eliminarlos.
- Si no hay fugas, verifique si la bomba está succionando aire a través de los embudos de vórtice (esto puede ser a un nivel bajo, pero aún "aceptable").
- Inicie el sistema y repita la prueba de cavitación.
- Si NO (el nivel es normal): Vaya al paso 3.
- En caso afirmativo (el nivel es bajo):
- Inspeccione la línea de succión en busca de restricciones.
- Inspección visual: Revise el filtro/colador de succión en busca de contaminación, inspeccione la línea/manguera de succión en busca de torceduras, constricciones, torceduras o superposiciones parciales.
- Medición del vacío:
- Instale un vacuómetro en la línea de succión (lo más cerca posible de la entrada de la bomba).
- Inicie el sistema y registre las lecturas bajo carga operativa normal.
- ¿Lectura de fuga > -0,3 bar? (Por ejemplo, -0,4 bar o -0,5 bar, o superior al valor recomendado por el fabricante de la bomba).
- En caso afirmativo (dilución excesiva):
- Lave o reemplace el filtro/malla de succión.
- Compruebe el diámetro de la línea de succión y su longitud: un diámetro demasiado pequeño o demasiado largo aumentará la resistencia. Asegúrese de que el diámetro de la línea de succión sea al menos igual al diámetro de la entrada de la bomba, preferiblemente mayor.
- Elimine torceduras, estrechamientos o superposiciones parciales de la tubería.
- Compruebe que no haya nada que obstruya el libre flujo del líquido en el depósito (por ejemplo, objetos extraños o trozos desprendidos del filtro).
- Después de la eliminación, repetir la medición del vacío y la prueba de cavitación.
- Si NO (la dilución es normal): Vaya al paso 4.
- Compruebe si hay succión de aire en la línea de succión.
- Inspección visual: Encienda la bomba y observe el fluido en el tanque a través de la ventana de inspección (si corresponde) o directamente en el retorno del fluido: ¿hay burbujas o espuma significativas? (Esto requiere el cumplimiento de la seguridad).
- Comprobación de fugas (¡PRECAUCIÓN! ¡PPE!):
- Apriete todas las conexiones en la línea de succión: bridas, accesorios, abrazaderas.
- Inspeccione el sello del eje de la bomba en busca de fugas de líquido (una señal de entrada de aire) o burbujas de aire que lo atraviesen.
- Puede aplicar con cuidado una solución jabonosa sobre posibles fugas (mientras la bomba está funcionando, siendo seguro). La aparición de burbujas confirmará la succión de aire.
- ¿Se detectó succión de aire?
- En caso afirmativo:
- Reemplace los sellos, juntas o tuberías dañados.
- Apriete todas las conexiones de forma segura al par recomendado.
- Asegúrese de que todos los elementos de la línea de succión (incluidas las soldaduras) estén sellados.
- Inicie el sistema y repita la prueba de cavitación.
- En caso negativo: Vaya al paso 5.
- En caso afirmativo:
- Comprobación de la viscosidad del fluido hidráulico.
- Evaluación visual: A bajas temperaturas, el fluido puede aparecer excesivamente "espeso" o, por el contrario, demasiado "líquido" a altas temperaturas.
- Medición de temperatura: Asegúrese de que el fluido haya alcanzado la temperatura de funcionamiento recomendada (por ejemplo, 40-60 °C).
- Análisis de fluidos: Tome una muestra de líquido y envíela a un laboratorio para una determinación precisa de la viscosidad cinemática (DSTU ISO 3104) y el índice de viscosidad.
- ¿La viscosidad del fluido excede los límites recomendados para esta bomba (generalmente 10-100 cSt a temperatura de funcionamiento)?
- En caso afirmativo:
- Reemplace el fluido hidráulico con el recomendado por el fabricante de la bomba y el sistema (según DSTU EN ISO 3498) con la clase de viscosidad correcta (ISO VG).
- Verifique el funcionamiento del enfriador/calentador de líquido: asegúrese de que el líquido se mantenga en el rango de temperatura óptimo.
- Evite temperaturas iniciales excesivamente bajas, que aumentan la viscosidad. Asegúrese de que el líquido se caliente a la temperatura de trabajo.
- Inicie el sistema y repita la prueba de cavitación.
- En caso negativo: Vaya al paso 6.
- En caso afirmativo:
- Comprobación del estado interno de la bomba.
- ¿Disminución del rendimiento de la bomba a pesar de todas las comprobaciones y solución de problemas anteriores? (Aparece como una desaceleración del accionamiento, una reducción de la presión máxima a pesar de los parámetros normales del sistema).
- En caso afirmativo:
- La causa probable es el desgaste interno de la bomba: daños en los elementos de trabajo (ruedas dentadas, paletas, pistones), desgaste de placas terminales o sellos.
- Realice una prueba de eficiencia volumétrica de la bomba. Esto se puede hacer con un medidor de flujo portátil o midiendo el tiempo de llenado de un recipiente calibrado en la línea de retorno. Una disminución de la eficiencia por debajo del 70-80% indica un desgaste significativo.
- Planifique retirar y averiar la bomba.
- Reemplace o repare la bomba utilizando repuestos originales UNITEC.
- Si NO: A pesar del diagnóstico, ¿siguen presentes los síntomas de cavitación y todos los parámetros son normales? Comuníquese con el fabricante del equipo o con un técnico calificado de UNITEC para un diagnóstico en profundidad, la causa puede no ser estándar.
6. Matriz "Fallo-Causa"
Esta matriz le ayudará a identificar rápidamente las posibles causas fundamentales de la cavitación en función de los síntomas observados y los resultados de las pruebas de diagnóstico.
| Síntoma | Causas probables (en orden de probabilidad descendente) | prueba diagnóstica | Resultado esperado al confirmar la causa. |
|---|---|---|---|
| Ruidos fuertes (chirridos, crujidos, silbidos), vibraciones, espuma en el depósito, sobrecalentamiento del líquido, rendimiento reducido. | 1. Restricciones en la entrada (filtro obstruido, manguera rota, diámetro de línea demasiado pequeño). 2. Bajo nivel de líquido en el tanque. 3. Aspiración de aire en la línea de succión. |
Medición del vacío en la entrada de la bomba (manómetro de vacío). Inspección visual del filtro y línea de succión. Control de nivel de fluido. Comprobación de la estanqueidad de la línea de succión. | Vacío de entrada > -0,3 bar; filtro obstruido; pliegues/estrechamientos visibles. Nivel de líquido por debajo del MIN. Detección de burbujas o fugas de aire. |
| Ruido y vibración, mayor resistencia al arranque en frío, respuesta lenta del sistema, sobrecalentamiento excesivo del fluido. | 1. La viscosidad del líquido es demasiado alta (tipo incorrecto, baja temperatura). 2. Restricciones en la entrada (diámetro de línea demasiado pequeño, longitud excesiva). |
Medición de temperatura del líquido. Análisis de viscosidad de líquidos. Medición del vacío en la entrada de la bomba. | La temperatura del líquido es inferior a la temperatura de trabajo; la viscosidad del líquido es superior a la recomendada (>100 cSt). Vacío >-0,3 bar. |
| Funcionamiento "suave" del sistema, presión inestable, el líquido se vuelve turbio, espuma en el tanque, chirridos o silbidos. | 1. Aspiración de aire en la línea de succión. 2. Bajo nivel de líquido en el tanque. |
Inspección visual (burbujas en el líquido), control de estanqueidad de las juntas con solución jabonosa, inspección del sello del eje de la bomba. Control de nivel de fluido. | Burbujas visibles en el líquido del tanque; Detección de fugas de aire en conexiones o sellado de ejes. Nivel de líquido por debajo del MIN. |
| Ruido y vibración prolongados y constantes, disminución progresiva del rendimiento, aumento de temperatura de la carcasa de la bomba, partículas metálicas en el líquido (cuando se analiza). | 1. Desgaste interno de la bomba (álabes, engranajes, pistones, sellos). 2. Cavitación prolongada y sin remedio. |
Prueba de eficiencia volumétrica de la bomba. Análisis de líquidos para partículas metálicas de desgaste. Desmontaje y defecto de la bomba. | Eficiencia volumétrica por debajo del 70-80 %; una cantidad significativa de partículas metálicas en el líquido; Desgaste visible de los componentes internos de la bomba. |
7. Análisis de causa raíz de cada mal funcionamiento
Una comprensión profunda de las causas fundamentales es clave para una reparación y prevención efectivas de la recurrencia de la cavitación.
1. Restricciones de entrada (restricción)
- Por qué sucede esto: Restringir el flujo de fluido hidráulico a la entrada de la bomba crea un vacío excesivo (presión negativa) en la línea de succión. Esta rarefacción reduce la presión del líquido por debajo de su presión de vapor saturado, lo que resulta en la formación de burbujas de vapor. Después de entrar en la zona de alta presión de la bomba, estas burbujas colapsan repentinamente (implotan), creando ondas de choque. Las causas más comunes incluyen: un filtro de succión (malla) obstruido o un filtro con una clasificación de micras excesivamente pequeña, una manguera/tubería de succión torcida o parcialmente bloqueada, un diámetro de la línea de succión demasiado pequeño (para el flujo que se bombea), una longitud excesiva de la línea de succión, demasiados codos, accesorios o válvulas en la línea de succión, una entrada del tanque bloqueada.
- Cómo confirmar: Mida el vacío con un manómetro de vacío directamente en la entrada de la bomba. Una lectura de vacío superior a -0,3 bar (o superior al valor recomendado por el fabricante de la bomba) confirma el problema. Además, se realiza una inspección visual del filtro y de la tubería para detectar daños o contaminación visibles.
- Qué daño se produce: Erosión constante de las superficies de trabajo de la bomba debido a la implosión de burbujas. Destrucción del fluido hidráulico (degradación), su sobrecalentamiento, aumento de ruido y vibración, falla prematura de la bomba, que puede provocar una falla catalítica de todo el sistema hidráulico.
2. Bajo nivel de líquido en el tanque
- Por qué sucede esto: Un volumen insuficiente de líquido hidráulico en el tanque provoca que el tubo de succión de la bomba quede parcialmente expuesto o alcance el nivel donde se forman embudos de vórtice, succionando aire atmosférico directamente hacia la línea de succión. Esto también puede dar como resultado un tiempo de sedimentación insuficiente para que el líquido elimine el aire y un enfriamiento insuficiente del líquido.
- Cómo confirmar: Comprobación visual del nivel de líquido mediante el indicador (vidrio ranurado, flotador). Comprobar el sistema en busca de fugas externas que pudieran haber provocado la bajada de nivel.
- Qué daños son causados por: Arrastre de aire (que es una forma de cavitación), sobrecalentamiento del fluido hidráulico, reducción de sus propiedades lubricantes, daños a la bomba debido a cargas de choque y mayor desgaste.
3. La viscosidad del líquido es demasiado alta.
- Por qué sucede esto: Si la viscosidad del fluido hidráulico es excesivamente alta (por ejemplo, debido al uso de un tipo de fluido incorrecto, la temperatura ambiente es demasiado baja, especialmente durante un arranque en frío, o un mal funcionamiento del sistema de calentamiento del fluido), el fluido se vuelve demasiado "espeso" para fluir libremente a través de la línea de succión hacia la bomba. Esto aumenta en gran medida la resistencia hidráulica al flujo, creando un vacío excesivo en la entrada de la bomba, lo que provoca cavitación.
- Cómo confirmar: Mida la temperatura del fluido en el tanque y la línea de retorno. Análisis de laboratorio de líquido para la determinación precisa de la viscosidad cinemática (DSTU ISO 3104) y el índice de viscosidad. Comparación de los valores obtenidos con los recomendados por el fabricante de la bomba y del sistema hidráulico.
- Qué daño es causado por: Carga excesiva en la bomba y el motor de accionamiento, sobrecalentamiento del fluido, eficiencia reducida del sistema, mayor desgaste de los componentes internos de la bomba debido a la fricción abrasiva y cargas de choque por cavitación.
4. Aspiración de aire en la línea de succión.
- Por qué sucede esto: Incluso con un nivel de líquido normal y sin restricciones significativas, el aire atmosférico puede ingresar a la línea de succión a través de conexiones con fugas (accesorios, bridas, juntas flojas o dañadas), mangueras dañadas, sellos del eje de la bomba defectuosos, grietas en las tuberías o soldaduras defectuosas. Las burbujas de aire que ingresan a la bomba se comprimen y expanden, simulando cavitación y también contribuyen a la oxidación del fluido hidráulico.
- Cómo confirmar: Inspeccione visualmente el líquido en el tanque para detectar burbujas o espuma significativas y persistentes. Comprobar las conexiones con una solución jabonosa o sprays detectores especiales (la aparición de burbujas confirmará la succión de aire). Inspección minuciosa del sello del eje de la bomba.
- Qué daños causa: Ruido, vibración, oxidación y degradación del fluido hidráulico, destrucción de la capa lubricante en los componentes internos de la bomba, aumento del desgaste, funcionamiento "suave" e inestable del sistema debido a la presencia de aire comprimido.
5. Desgaste interno de la bomba.
- Por qué sucede esto: Con el tiempo, como resultado del desgaste operativo normal, la contaminación con fluidos abrasivos (incumplimiento de DSTU EN ISO 4406) o el funcionamiento prolongado en condiciones de cavitación, los componentes internos de la bomba (ruedas dentadas, paletas, pistones, cilindros, placas terminales) se desgastan. Esto aumenta los espacios libres internos, lo que conduce a una caída en la eficiencia volumétrica, un aumento de las fugas internas y puede crear zonas locales de baja presión dentro de la bomba, lo que contribuye al desarrollo de cavitación.
- Cómo confirmarlo: Prueba de eficiencia volumétrica de la bomba (una disminución de la eficiencia por debajo del 70-80 % indica un desgaste significativo). Análisis de líquidos en busca de partículas de desgaste (metales) mediante análisis espectral. Desmontaje e inspección minuciosa de la bomba.
- Qué daños provoca: Reducción progresiva de rendimiento y presión, aumento de ruido, vibraciones, sobrecalentamiento de la bomba, fallo total de la bomba por daños en los componentes internos.
8. Procedimientos de solución de problemas paso a paso
PRECAUCIÓN: ANTES DE COMENZAR CUALQUIER TRABAJO, GARANTIZAR SIEMPRE LA SEGURIDAD: BLOQUEO/MARCADO (LOTO), ALIVIO DE PRESIÓN RESIDUAL Y USO DE EPI.
1. Eliminación de restricciones de entrada:
- Mida el vacío: Conecte un vacuómetro (rango -1 a 0 bar) al punto de prueba en la línea de succión lo más cerca posible de la bomba. Inicie el sistema y registre las lecturas. El rango de vacío normal es de -0,1 a -0,3 bar. Una lectura >-0,3 bar indica un problema.
- Comprobación y sustitución del filtro: Apague el sistema (¡LOTO!). Retire e inspeccione el filtro o rejilla de succión. Si está obstruido, límpielo o reemplácelo con un elemento nuevo con la clasificación de micrones recomendada (por ejemplo, 100-150 micrones para succión).
- Inspección de las tuberías: Inspeccione cuidadosamente las mangueras de succión y las tuberías metálicas en busca de torceduras, torceduras, constricciones, desprendimiento de la capa interna de goma de la manguera o daños. Reemplazar las áreas dañadas con elementos del diámetro y material adecuado que cumplan con DSTU EN ISO 1432.
- Verificación del diámetro de la línea: Asegúrese de que el diámetro interior de la línea de succión coincida o exceda el diámetro de la entrada de la bomba. La velocidad de flujo óptima en la línea de succión debe estar entre 0,6 y 1,2 m/s.
- Reducir la resistencia: Si es posible, reduzca el número de accesorios, codos o válvulas en la línea de succión. Reducir su longitud al mínimo.
- Verificación: Una vez finalizado el trabajo, inicie el sistema y mida el vacío nuevamente. Debería volver al rango aceptable. Compruebe si hay ruidos y vibraciones.
2. Corrección de bajo nivel de líquido en el tanque:
- Evaluación de nivel: Apague el sistema (¡LOTO!). Verifique el nivel de líquido en el indicador. Si es inferior a la marca mínima.
- Buscando fugas: Inspeccione todo el sistema hidráulico en busca de fugas externas: mangueras, tuberías, accesorios, sellos, cilindros. Repare las fugas reemplazando los componentes dañados o apretando las conexiones.
- Rellenar líquido: Rellenar líquido hidráulico hasta el nivel recomendado (normalmente 2/3 - 3/4 de la altura del depósito). Utilice únicamente el líquido recomendado por el fabricante, con la clase de pureza adecuada (filtración al menos 10 μm al llenar). No mezcle diferentes tipos de líquidos.
- Verificación: Inicie el sistema. Asegúrese de que el nivel se haya estabilizado y que no haya embudos de vórtice encima de la boquilla de aspiración. Comprobar la ausencia de ruidos de cavitación.
3. Corrección de la viscosidad del fluido hidráulico:
- Mida la temperatura: Utilice el termómetro IR para medir la temperatura del líquido. Si la temperatura está por debajo de la temperatura de funcionamiento recomendada (<40 °C), encienda el sistema de calefacción o deje que el sistema se caliente en ralentí hasta alcanzar la temperatura óptima.
- Análisis de fluidos: Tome una muestra del fluido y envíela al laboratorio para determinar su viscosidad cinemática a 40°C y 100°C. Compare los resultados con las especificaciones del fabricante de la bomba.
- Reemplazo de fluido: Si el análisis muestra que la viscosidad del fluido no cumple con los requisitos o el fluido se ha degradado (el índice de viscosidad se reduce, el contenido de agua o impurezas es alto), drene completamente el fluido viejo, enjuague el sistema y llénelo con uno nuevo recomendado por el fabricante (clase de pureza según DSTU EN ISO 4406).
- Verificación: Después de reemplazar o alcanzar la temperatura de funcionamiento, mida el vacío de entrada de la bomba. Debe estar dentro de límites aceptables. Verifique el funcionamiento estable y la ausencia de cavitación.
4. Eliminación de la succión de aire:
- Inspección visual: Inicie el sistema y observe si hay burbujas en el líquido del tanque. Preste especial atención al sellado del eje de la bomba.
- Comprobación de fugas (¡ADVERTENCIA! ¡EPP!): Apague el sistema (¡LOTO!). Apriete todos los pernos en las conexiones de brida y accesorios de la línea de succión al par recomendado. Encienda la bomba y aplique con cuidado una solución jabonosa a todas las juntas y sellos del eje sospechosos. La aparición de espuma o burbujas indica un sitio de succión.
- Reemplazo de sellos y componentes: Si se encuentran fugas, reemplace las juntas, sellos (incluidos los sellos del eje de la bomba), mangueras o accesorios dañados. Utilice componentes UNITEC de alta calidad que cumplan con los estándares CE y UkrSEPRO.
- Verificación: Inicie el sistema. Compruebe si hay burbujas en el tanque y ruidos de cavitación.
5. Reparación o reemplazo de una bomba desgastada:
- Prueba de eficiencia: Si todos los pasos anteriores no han resuelto el problema, realice una prueba de eficiencia volumétrica de la bomba. Utilice un medidor de flujo portátil para medir el flujo real. Compárelo con el caudal nominal de la bomba a la presión dada. La eficiencia volumétrica por debajo del 70 % indica la necesidad de reparación o reemplazo.
- Desmantelamiento (LOTO!): Apague el sistema, proporcione LOTO, alivie la presión. Desconecte la bomba del sistema hidráulico y conduzca.
- Defecto: Efectuar un defecto completo de la bomba. Inspeccione los elementos de trabajo (engranajes, cuchillas, pistones, cilindros, placas terminales) en busca de desgaste, rayones o erosión. Verifique las holguras con sondas.
- Reparación/Reemplazo: Si el desgaste es significativo, reemplace la bomba por una nueva o realice una revisión utilizando los kits de reparación originales de UNITEC. Asegúrese de que la bomba esté correctamente centrada con el motor de accionamiento (desviación tolerable <0,05 mm).
- Verificación: Después de instalar la bomba nueva/reacondicionada, llénela con líquido. Inicie el sistema, verifique que no haya cavitación, que la presión y el rendimiento sean normales. Ejecute una prueba de eficiencia.
9. Precauciones
La prevención es la forma más eficaz de evitar la cavitación y garantizar la longevidad del sistema hidráulico.
| La causa raíz | Estrategia de prevención | Método de seguimiento | Intervalo recomendado |
|---|---|---|---|
| Restricciones de entrada | Inspección periódica y sustitución del filtro/malla de aspiración. Uso de filtros con área de filtración y clasificación de micras adecuadas. Diseño de una línea de succión con mínima resistencia. | Inspección visual del filtro. Control de caída de presión en el filtro. Medición del vacío en la entrada de la bomba. | Mensual (filtro), trimestral (dilución). |
| Nivel de líquido bajo | Control periódico del nivel de líquido. Eliminación inmediata de posibles fugas. Corregir el llenado de líquido hasta el nivel recomendado. | Control visual sobre el indicador de nivel. Revisión semanal de fugas. | Diaria (nivel), semanal (fuentes). |
| La viscosidad del líquido es demasiado alta. | Utilice fluido hidráulico recomendado por el fabricante con el grado de viscosidad (ISO VG) y el rango de temperatura de funcionamiento correctos. Asegurar el funcionamiento del sistema de calentamiento de líquidos en climas fríos. | Control de la temperatura de trabajo del líquido. Análisis de laboratorio de líquido para determinar la viscosidad. | Diaria (temperatura), anual (análisis de fluidos). |
| succión de aire | Control periódico del apriete de todas las conexiones de la línea de aspiración. Reemplazo oportuno de sellos del eje de la bomba y mangueras/tuberías dañadas. | Inspección visual (burbujas en el tanque). Revise las conexiones en busca de "sudoración" o fugas. | Mensual. |
| Desgaste interno de la bomba. | Mantenimiento de la limpieza del fluido hidráulico (DSTU EN ISO 4406). Uso de líquido con óptimas propiedades lubricantes. Monitoreo regular del estado de la bomba (vibración, ruido, temperatura). | Análisis de líquidos para partículas de desgaste (metales). Prueba de eficiencia volumétrica de la bomba. Monitorización de vibraciones y acústica. | Anual (análisis), trimestral (eficiencia, vibración/ruido). |
10. Repuestos y componentes
Para una eliminación rápida y eficaz de la cavitación, es importante tener a mano los repuestos adecuados. UNITEC-D GmbH ofrece una amplia gama de componentes hidráulicos de alta calidad certificados por CE y UkrSEPRO.
| Descripción de la pieza | Especificación | cuando reemplazar | Categoría UNITEC |
|---|---|---|---|
| Filtro/rejilla de aspiración | Clasificación de micras 100-150 micras, material (acero inoxidable, sintéticos). Cumplimiento de la norma ISO 16889. | Según indicador de contaminación o mantenimiento programado (cada 1000-2000 horas). Con dilución importante. | Elementos filtrantes y carcasas. |
| Sello del eje de la bomba | Material (NBR, FKM), tamaño. Resistencia al fluido hidráulico y a la temperatura. | Cuando se detecta una fuga de líquido/aire a lo largo del eje de la bomba. Al revisar la bomba. | Elementos de sellado |
| Mangueras hidráulicas | Presión (bar), diámetro interior (mm), material, longitud. Cumplimiento de las normas EN 853, EN 857. | Cuando se detecten grietas, torceduras, delaminaciones, "transpiración" o fugas. | Mangueras y accesorios |
| Accesorios y adaptadores | Tipo de rosca (métrica, BSP), material (acero, acero inoxidable). Cumplimiento de la norma ISO 8434. | En caso de daños en la rosca, deformación, fugas. | Mangueras y accesorios |
| fluido hidraulico | Tipo (HLP, HVLP), clase de viscosidad (ISO VG), fabricante. Cumplimiento de la norma DSTU EN ISO 3498. | Según resultados de mantenimiento programado o análisis de fluidos (cada 2000-4000 horas). Cuando las propiedades estén degradadas. | fluidos hidraulicos |
| kit de reparación de bombas | Kit original para un modelo de bomba específico (retenes, rodamientos, platos, engranajes/palas). | En caso de desgaste interno de la bomba, confirmado por defectos. | Kits de reparación para bombas. |
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11. Enlaces
- DSTU EN ISO 4406: Energía hidráulica del líquido. líquidos El método de codificación del nivel de contaminación por partículas sólidas.
- DSTU ISO 2901: Bombas y motores hidráulicos. Parámetros y características de funcionamiento.
- DSTU EN ISO 3498: Sistemas hidráulicos. Requisitos para fluidos hidráulicos.
- ISO 10816-1: Vibración mecánica. Evaluación de vibraciones de máquinas a partir de los resultados de mediciones en piezas estacionarias. Instrucciones generales.
- EN 837-1: Manómetros. Parte 1: Manómetros de resorte.
- DSTU EN 61672-1: Electroacústica. Sonómetros. Parte 1: Requisitos técnicos.
- Manuales de operación y mantenimiento de equipos OEM (Original Equipment Manufacturer).
- UNITEC-D GmbH. Otros manuales para mantenimiento de sistemas hidráulicos.