Una guía práctica para el mantenimiento de bombas centrífugas: reemplazo de sellos, inspección del impulsor y pruebas de rendimiento

1. Alcance y finalidad

Este manual define una norma única de mantenimiento obligatorio para las bombas centrífugas monobloque y en voladizo que funcionan en empresas industriales de Ucrania. El documento cubre tres operaciones críticas: reemplazo del sello del extremo, defecto del impulsor y verificación de las características operativas (presión, caudal, vibración) de acuerdo con los requisitos de DSTU ISO 9906 y EN 733.

El procedimiento se realiza durante una reparación importante o media planificada, así como en caso de detectar los siguientes signos de mal funcionamiento:

• La fuga del medio bombeado a través del prensaestopas excede la norma (más de 5 gotas por minuto para un sello de un solo extremo).
• Reducción de la presión de la bomba en un 10% o más desde el punto de funcionamiento nominal.
• Un aumento del nivel de vibración en los soportes de rodamientos por encima de 4,5 mm/s (RMS) según ISO 10816-3.
• Ruidos extraños, zumbidos de cavitación o aumento repentino de la temperatura de la carcasa del rodamiento por encima de 75 °C.

2. Medidas de seguridad

¡PELIGRO! ENERGÍA ELÉCTRICA Y ALTA PRESIÓN.

Antes de comenzar cualquier trabajo, realice el procedimiento de bloqueo/etiquetado (LOTO): desenergice completamente el accionamiento de la bomba en el tablero de distribución, instale un candado y un letrero de advertencia "¡No encienda! Hay gente trabajando".

Asegúrese de que la presión en las líneas de succión y descarga se reduzca a 0 bar y que las válvulas de cierre estén completamente cerradas y bloqueadas. Deje que la bomba y el medio de trabajo se enfríen a una temperatura segura inferior a 40 °C.

Utilice equipo de protección personal (EPI): gafas de seguridad según EN 166, guantes resistentes al aceite y a la gasolina, calzado de seguridad con puntera metálica (EN ISO 20345) y casco. Cuando trabaje en entornos tóxicos o agresivos, asegúrese de utilizar un delantal resistente a los ácidos y un respirador de la clase de protección adecuada.

3. Herramientas y materiales necesarios

4. Lista de verificación previa al desmantelamiento

5. Procedimiento de reparación y mantenimiento paso a paso.

Paso 1: Desmontaje del conjunto de la bomba y acceso al sello

1. Acción: Realizar un aislamiento completo de la fuente de alimentación (LOTO), cerrar las válvulas de succión y descarga. Drene el líquido restante de la carcasa de la bomba a través del tapón de drenaje en un recipiente especial.

   Valores específicos: La temperatura del líquido antes de drenar debe ser inferior a 40 °C.

   Indicador visual: Cese completo de la fuga de líquido del accesorio de drenaje, los manómetros de la línea muestran 0 bar.

   Error típico: El drenaje incompleto de medios agresivos o calientes provoca quemaduras o daños químicos al personal.

2. Acción: Desconecte el motor eléctrico de la bomba, retire la carcasa protectora del acoplamiento, afloje los pernos del semiacoplamiento y deslice el semiacoplamiento del eje de la bomba (para estructuras con acoplamiento desmontable del tipo Espaciador).

   Valores específicos: El momento de aflojamiento de los tornillos de acoplamiento depende de la clase de resistencia (para tornillos M10, clase 8.8; el momento de rotura es de aproximadamente 45-50 Nm).

   Indicador visual: El espacio completo entre los extremos del semiacoplamiento es suficiente para desmontar la unidad de rodamiento o el rotor.

   Error típico: Usar una herramienta de percusión directamente en el eje de la bomba para quitar el semiacoplamiento, lo que provoca la deformación del eje.

3. Acción: Afloje los pernos que sujetan la tapa del prensaestopas/la cámara del sello del extremo al cuerpo de la bomba y extraiga con cuidado el conjunto del rotor o suelte el conjunto del sello.

   Valores específicos: Afloje uniformemente los pernos de la tapa 1/2 vuelta en un patrón cruzado para evitar la desalineación y el astillado de los anillos de cerámica/carburo.

Paso 2: Reemplazo del sello final

1. Acción: Retire el sello del extremo antiguo del eje. Limpie la superficie de sellado del eje de incrustaciones, productos de corrosión y residuos de goma con un paño sin pelusa y disolvente.

   Valores específicos: La rugosidad de la superficie de apoyo del eje debe corresponder a Ra <= 0,8 μm. Comprobar el diámetro del eje en la zona de estanqueidad con un micrómetro (tolerancia h6).

   Indicador visual: La superficie del eje está limpia y tiene un brillo metálico sin rayones ni rebabas a lo largo del eje.

   Error típico: Usar papel de lija de grano grueso que crea microranuras en el eje y provoca fugas inevitables en el sello.

2. Acción: Humedezca la superficie interior de los fuelles o anillos de caucho del nuevo sello final con agua limpia o una pasta de montaje de silicona especial (no utilice lubricantes de base mineral para caucho EPDM de etileno-propileno).

   Valores específicos: El movimiento del nodo a lo largo del eje debe realizarse mediante un esfuerzo manual suave sin el uso de un martillo o un mandril hecho de metal ferroso.

3. Acción: Instale la pieza fija (anillo estacionario en el prensaestopas) en el asiento de la cubierta utilizando el mandril de montaje de plástico. Instale la parte giratoria del sello en el eje y fíjela a la longitud de instalación especificada (la longitud de trabajo del resorte $L_{work}$ especificada en la hoja de datos del fabricante del sello, por ejemplo, 32,5 mm ± 0,5 mm).

   Indicador visual: Los anillos del tridente (carburo de silicio versus carburo de tungsteno o carburo de carbono) encajan perfectamente, sin distorsión, las superficies de trabajo están perfectamente limpias.

   Error típico: Tocar las superficies del espejo de fricción con los dedos; Los depósitos de grasa de las manos provocan un sobrecalentamiento local y la destrucción de los pares de fricción durante el arranque.

Paso 3: Inspección e inspección del impulsor.

1. Acción: Retire el impulsor del eje con un extractor (después de desenroscar la tuerca de bloqueo central del impulsor). Limpiar la rueda de depósitos y corrosión.

   Valores específicos: El par de apriete de la tuerca central del impulsor para la rosca M16 es de 85 a 95 Nm (fijar con un fijador de roscas de resistencia media).

2. Acción: Inspeccione el estado de las palas del impulsor para detectar desgaste por cavitación, picaduras abrasivas, grietas y adelgazamiento por erosión.

   Valores específicos: El adelgazamiento permitido de los bordes iniciales de las hojas no supera el 25 % del espesor inicial. El descentramiento del extremo del impulsor con respecto al eje del eje no supera los 0,05 mm.

   Indicador visual: Ausencia de cavitación profunda de más de 2 mm de profundidad en los bordes anteriores y la parte posterior del disco.

   Error típico: Operación de la rueda con desequilibrio por encima de la clase G6.3 para ISO 1940; una rueda desequilibrada destruye los soportes de los rodamientos en cuestión de horas.

3. Acción: Mida las holguras en los sellos de separación (anillos de sellado entre la carcasa y el impulsor).

   Valores específicos: La holgura del sello radial para bombas estándar debe ser de 0,30 a 0,50 mm (dependiendo del diámetro de la rueda según las instrucciones del OEM).

   Indicador visual: La medición con una galga de espesores muestra un espacio uniforme en toda la circunferencia sin signos de roce.

Paso 4: ensamblar la bomba y alinear los ejes

1. Acción: Monte la unidad de bomba en orden inverso. Apriete los pernos del cuerpo de la bomba y la tapa del prensaestopas con una llave dinamométrica con un par cruciforme uniforme (para espárragos M12, el par de apriete es de 40 a 45 Nm).

   Indicador visual: Espacio uniforme entre las bridas del cuerpo y la tapa con un sello de paronita o en espiral (el espesor de la junta corresponde al dibujo, generalmente entre 1,5 y 2,0 mm).

2. Acción: Gire el eje de la bomba con la mano. El eje debe girar libremente, sin atascos, tirones ni fricciones extrañas.

   Indicador visual: Rotación suave gracias al esfuerzo de la mano en el embrague.

3. Acción: Instale el sistema de alineación láser en las mitades del acoplamiento de la bomba y el motor. Alinear (ajustar) los ejes de la unidad.

   Valores específicos: El desplazamiento radial permitido de los ejes no es más de 0,05 mm, el desplazamiento angular no es más de 0,05 mm por 100 mm del diámetro del acoplamiento a una frecuencia de rotación de 2950 rpm (o 0,10 mm para 1450 rpm).

   Error típico: Ignorar la expansión térmica del motor de accionamiento (si se bombea un líquido caliente a más de 80 °C, es necesario establecer una polarización compensatoria en el estado frío).

Paso 5: Prueba de rendimiento (presión, flujo, vibración)

1. Acción: Retire el bloqueo LOTO, abra la válvula de succión completamente, cierre la válvula de descarga al 90% (protección contra sobrecarga de corriente de arranque del motor). Arranque el motor eléctrico.

   Indicador visual: Presión creciente en el manómetro de presión, corriente de funcionamiento estable del motor por debajo del valor nominal.

2. Acción: Abrir lentamente la válvula de presión hasta alcanzar el punto de funcionamiento de la bomba según la regulación tecnológica. Registre las lecturas del instrumento.

   Valores específicos: Mide la presión de succión ($P_1$) y la presión de descarga ($P_2$). Calcula la presión total $H$ según la fórmula: $H = ((P_2 - P_1) \cdot 10.2) / ho + (z_2 - z_1)$, donde $ ho$ — densidad del líquido, kg/m³, $z$ — altura de los ejes del manómetro, m.

3. Acción: Mida los parámetros de vibración con un vibrógrafo en los protectores de cojinetes delantero y trasero de la bomba en tres direcciones mutuamente perpendiculares (horizontal, vertical, axial).

   Valores específicos: RMS de la velocidad de vibración (RMS) debe corresponder a la zona "A" o "B" según ISO 10816-3 (para cimentaciones rígidas, clase de motor hasta 15 kW: vibración < 2,3 mm/s; para potencias superiores a 15 kW: < 4,5 mm/s).

4. Acción: Controle la temperatura de los conjuntos de rodamientos con un pirómetro durante las primeras 2 horas de funcionamiento continuo.

   Valores específicos: La temperatura máxima de los rodamientos no debe exceder los 70 °C (o exceder la temperatura ambiente en más de 40 °C).

6. Lista de verificación después de la reparación y verificación

7. Guía de solución de problemas

8. Programa de mantenimiento recomendado

9. Directorio de repuestos (UNITEC-D)

Para pedir repuestos originales según el catálogo del fabricante, visite nuestro catálogo electrónico UNITEC-D.

10. Referencias normativas y estándares

• DSTU ISO 9906:2008 (ISO 9906:2012) — Bombas dinámicas. Pruebas de rendimiento hidráulico. Clases de precisión 1 y 2.
• EN 733 — Bombas centrífugas horizontales de aspiración axial (presión nominal 10 bar, con designación de calibre).
• ISO 10816-3 — Control de vibraciones de máquinas industriales con una potencia superior a 15 kW.
• ISO 1940-1 — Determinación del desequilibrio residual de rotores rígidos.