AJUSTE DE VÁLVULA DE CIERRE RAPIDO EN TURBINAS ELLIOTT BYR
Ajuste del sello interno posterior de laválvula de cierre rápido
Las turbinas Elliott, modelo BYR tienen un diseño de válvula de cierre rápido a la cual hay que ajustar en mantenimientos generales con el fin de reducir los escapes de vapor por su línea drenaje. Estos escapes producen un gran ruido en el area.
.
Procedimiento
1.Desconecte el resorte (1) de la palanca de reseteo.
2.Retire la contratuerca (3) del vástago de la válvula (4).
3.Suba el cuadrante de conexión (5) hasta que se logre el sello entre
el tejo de la válvula (12) y el buje (9). Para realizar este procedimiento utilice un destornillador como lo muestra la figura.
4.Lentamente libere la presión en el destornillador y gire el vástago de la válvula (4) hacia arriba o abajo para lograr 0.12 pulg (3 mm) de traslape entre el final de la palanca de reseteo (2) y la palanca del trip (8)
5.Girando el vástago de la válvula (4) en la dirección de las manecillas del reloj (CW, mirando la válvula desde arriba) , decrece el traslape. En dirección CWW aumenta el traslape
6.Instale nuevamente la t
uerca (3) hasta que el asiento superior del resorte (11) este firmemente sentado contra el buje (13). Prevenga la rotación del vástago de la válvula utilizando una llave en las partes planas del vástago (4)
7.Suba la palanca de reseteo (2) hasta que se de el asiento de la válvula (12) con el buje (9) y VERIFIQUE el traslape ajustado no sufra modificación
8.Ajuste la palanca de reseteo (2) y verifique que el r
esorte (10) se comprime
.
9.Conecte el resorte de cierre y verifique la operación de la válvula
Hay distintos tratamientos superficiales que se emplean en la producción de componentes de máquinas, para mejorar las características y la durabilidad de las superficies de trabajo. Estas se desgastan por el uso y por las altas cargas, entonces se compromete la confiabilidad de la máquina y se hace inminente el fin de la vida útil de estos elementos.
Desde el año 2005 está disponible para la industria un tratamiento superficial que se puede aplicar a las máquinas mientras están en operación y que recubre las zonas desgastadas alargando así la vida útil de las mismas. Rewitec Nano-coatinges ese producto, el cual ha sido ganador del primer premio a la economía en Alemania en el año 2008 por sus grandes beneficios aportados a la industria. Igualmente, ha sido catalogado dentro de las cinco mejores innovaciones aplicadas a la industria eólica. En este documento se analizan las aplicaciones típicas, los resultados obtenidos en casos seleccionados en diferentes máquinas y los beneficios para quienes adoptan este tratamiento superficial.
Los desafíos que enfrentan las industrias
Hoy en día, las necesidades de mayor productividad en la industria manufacturera, en la industria de maquinaria pesada y en el transporte, se traducen en mayores demandas de los bienes de producción. Estos operan con exigencias tales como mayores cargas mecánicas, mayores temperaturas de funcionamiento y altas velocidades. Estas nuevas condiciones plantean mayores desafíos en confiabilidad de la maquinaria, en vida útil, en tiempo de funcionamiento y en mantenibilidad. Además, hay que considerar aspectos tan importantes como: consumo de energía, condiciones de marcha y aspectos ambientales, entre otros. La mayoría de los componentes de máquinas modernas han tenido tratamientos superficiales para que puedan aceptar cargas superiores y tener mayor durabilidad. Los más comunes son los tratamientos térmicos, procesos de deposición física y recubrimientos termo-químicos. Cuando el tratamiento superficial se desgasta, ninguno de estos procesos se puede re-aplicar, dado que significaría desmontar las partes y enviarlas a un centro especial. Por esta razón, una vez que la capa superficial tratada se desgasta, el metal base queda expuesto a desgaste exponencial que resulta en el costoso cambio de las partes.
La extensión de la vida útil de la maquinaria
Cuando las máquinas enfrentan los desafíos mencionados arriba, es ahora posible re-aplicar una nueva tecnología de tratamiento superficial patentada por Rewitec. Se trata de un recubrimiento metal-cerámico en las superficies de carga que se aplica mientras la máquina se encuentra en plena producción. Este recubrimiento innovador abre nuevas posibilidades a la confiabilidad de la planta extendiendo la vida útil de la maquinaria y protegiéndola de nuevo desgaste. Rewitec Nanocoaoting, como se conoce comercialmente este recubrimiento, logra mejoras de los parámetros de funcionamiento más allá de lo que puede ofrecer una buena lubricación. Los componentes activos de esta tecnología consisten en iones de silicato sintetizados que se difunden en superficies metálicas usando la energía de rozamiento. Este proceso de revestimiento se realiza con sólo añadir el tratamiento al lubricante que lleva las partículas activas a las áreas donde el metal está expuesto a cargas.
Debido al calor generado por fricción y carga, los componentes activos son absorbidos químicamente para formar compuestos metal-cerámicos que llenan los poros, fisuras y rugosidad de la superficie y forman una fuerte capa protectora. El proceso se completa en pocos días y deja una capa lisa, sólida, resistente a la abrasión y con propiedades tribológicas mejoradas. LA tecnología genera superficies optimizadas en todos los metales encontrados en los diferentes elementos de máquinas tales como el hierro, bronce, aluminio, Babbitt, etc. El revestimiento dura algunos años y puede volver a aplicarse para la protección permanente de los principales equipos de producción.
La tecnología Rewitec fue confirmada por varios institutos de investigación y universidades. Su introducción en el mercado ha sido apoyada con estudios de casos que confirman el éxito de este innovador revestimiento en diversas aplicaciones.
Mayor eficiencia mediante el tratamiento Rewitec
El tratamiento superficial desarrollado por Rewitec ha abierto nuevas oportunidades para la superación de los desafíos mencionados anteriormente de confiabilidad y mantenimiento industrial. La vida útil de las máquinas puede ser considerablemente mayor, dando mayor confiabilidad, aumento del tiempo de operación, extensión de intervalos de mantenimiento y aumento de eficiencia en el uso de energía.
Beneficios para Motores
La mayor parte de la investigación inicial y aplicaciones posteriores se enfocaron en motores de combustión interna. Los primeros en estar interesados en esta tecnología fue el transporte marítimo debido a que sus grandes motores de propulsión principal en los buques tienen mayores exigencias de confiabilidad así como también los equipos auxiliares tales como moto-generadores. Cuando las superficies bajo desgaste se recubrieron con Rewitec los resultados fueron notorios. Rewitec duplicó la vida útil de las máquinas mediante la eliminación del desgaste, resistencia a la abrasión, y reducción el desgaste.
Un revestimiento visible, duro y suave se aprecia en todas las áreas bajo carga.
Uno de los primeros usuarios fue Hapag Lloyd, una de las cinco principales empresas de transporte marítimo. Rewitec se aplica a varios de sus motores de propulsión de 6000 HP a 10000 HP. Ellos experimentaron la extensión de la vida en servicio y evitaron tiempo de paradas, con ahorro de costos del orden de los 7 dígitos. Beneficios adicionales documentados fueron 30% menos de consumo de aceite, reparación de cilindros rayados y cojinetes, y hasta un 15% de recuperación de la pérdida de potencia en los motores auxiliares usados.
Otro pionero fueron los Ferrocarriles Suizos que aplicó Rewitec en sus locomotoras. Después de 18 meses de funcionamiento con Rewitec, se constató que los parámetros de funcionamiento de los motores revestidos mejoraron y se mantuvieron así por un período muy largo, incluyendo menor vibración y un andar más tranquilo en comparación con los motores que tuvieron un overhaul. Resultados de la eficacia de Rewitec no se limitan a los motores industriales; estudios también han mostrado resultados alentadores en automóviles:
• Menor consumo-una reducción de 7-11%. • Mayor potencia-aumento de 5%. • Menores vibraciones, reducidas a la mitad. • Emisiones más limpias y reducción de partículas de hasta 63%.
Hoy en día, más de la mitad de los tratamientos de superficie Rewitec se aplican en los motores de los buques de transporte marítimo, en camiones para el transporte y la minería, y en los automóviles.
Beneficios para Engranajes
La segunda más grande es la aplicación es en engranajes. Estos se ven afectados principalmente por el fuerte desgaste, picaduras, desgaste adhesivo y otros daños superficiales comúnes en flancos de diente y en rodamientos.
La minas subterráneas de potasio para fertilizantes fueron los primeros en adoptar Rewitec a engranajes de grandes trituradoras y pelletizadoras. En un caso documentado, un gran reductor de Kali&Salz muy dañado fue revestido con Rewitec y gracias a este tratamiento pudo continuar en servicio durante un año hasta que la nueva caja reductora fue entregada. En otra aplicación de Rewitec a reductores de molinos de piedra en una mina, la temperatura disminuyó en un 10% luego de sólo unas semanas y se mantuvo en esas condiciones incluso con mayor producción. En el siguiente cuadro se muestra la temperatura de las mediciones antes y después de la aplicación.
En América del Norte, la primera aplicación documentada de Rewitec fue en Propex Fabrics, un gran productor de tejidos de polipropileno. Ellos aplicaron Rewitec en los engranajes de una serie de telares, que tenían un promedio de vida útil de 6 a 8 semanas. Estos engranajes tienen una corta vida debido a la gran carga que se requieren para operar hilo grueso de PP. Después que las superficies fueron tratados con Rewitec, los engranajes siguieron operando durante más de 18 meses sin necesidad de mantenimiento, con grandes beneficios en la confiabilidad y el costos de mantenimiento.
Desde entonces, muchas aplicaciones en engranajes de todos los tamaños tuvieron mucho éxito en la reducción de amperaje y temperaturas (como se muestra a continuación de una planta mezcladora de azulejos y baldosas), así como la vibración y el ruido. Lo que es más importante, se evitaron los progresivos daños en las superficies y se amplió la vida útil de los engranajes.
Igualmente la aplicación ha sido exitosa en reductores simetros de alta potencia aplicados a la industria del cemento.
Engranajes abiertos en la industria del cemento, el azúcar, y el papel también experimentaron buenos resultados después del tratamiento con Rewitec. El costo del tratamiento fue de tan sólo una fracción del costo de la sustitución de los engranajes.
Superficie antes de Rewitec aumentada
Misma superficie revestida. Nótese el cambio dramático en la rugosidad superficial
Beneficios en otro tipo de maquinaria
El tratamiento de superficies con Rewitec también fue aplicado en muchos otros sistemas, como los compresores alternativos de aire y de amoníaco, sistemas hidráulicos, bombas de vacío y compresores de tornillo. Una planta de botellas de un gran fabricante de vidrio en México aplicó Rewitec a una bomba de vacío (Sullair VS-32 124ac, 102 amperios, 125HP) que presentaba vibraciones tan fuertes que el indicador de presión no se podía leer. Más tarde, el gerente de mantenimiento explicó, “La bomba de vacío sigue funcionando a pesar de que pensábamos que era necesaria la sustitución inmediata. Después de dos días de la aplicación del revestimiento Rewitec, entré en el cuarto de compresores, y vi que aún en funcionamiento, el indicador de presión estaba quieto sin vibrar como antes. La bomba Sullair tiene ahora una operación tranquila y una mayor fuerza operativa". Rewitec se aplicó entonces a un compresor de tornillo rotativo (Ingersoll Rand, el 350 Amp, 600hp). En cuatro semanas, el toma de energía mejoró casi un 7% y está operando con menores vibraciones y ruido al mismo nivel de compresión.
En otro estudio, tres compresores de aire Sauer WP en Hapag Lloyd fueron tratados con Rewitec mientras que estaban en operación. Junto con la mejora de las condiciones de funcionamiento tales como: reducción de la utilización de la energía, disminución de la temperatura de aceite y mayor eficiencia, las necesidades de mantenimiento se redujeron significativamente. El tratamiento extendió el mantenimiento de las solapas de válvulas de 6 meses a 2 años.
Limitaciones de Rewitec
Aunque Rewitec ha tenido enorme éxito en la mayoría de los mecanismos y las aplicaciones, existen ciertas limitaciones. En máquinas con filtros finos o con sistemas centrífugos de filtración, por ejemplo, esta tecnología sólo puede aplicarse por derivación (by-pass) o eliminación del filtro durante el proceso de revestimiento. Además, esta tecnología fue lenta para mostrar resultados en equipos que utilizan aceites que contienen sólidos, como el grafito, teflón, y bisulfuro de molibdeno. Por último, la aplicación de Rewitec tiene limitaciones de costo en sistemas con grandes cantidades de aceite con pequeñas superficies a cubrir, tales como los sistemas hidráulicos.
Resumen
En este trabajo se presentan algunos estudios de caso que muestran una nueva manera de reducir la necesidad de piezas de repuesto, garantizar la productividad y aumentar el tiempo de actividad. Estos resultados se han confirmado en una amplia gama de máquinas incluyendo los motores de propulsión, los motores de las locomotoras, cajas de cambio de todo tipo, compresores y bombas de vacío.
Este innovador tratamiento de la superficie produce resultados positivos en la fiabilidad de la planta. Al mejorar el equipo desgastado, abre nuevos caminos para repensar las prácticas de mantenimiento y cambio de la forma de enfrentar el envejecimiento de la maquinaria. El tratamiento ofrece una sencilla solución para diversos problemas en una amplia gama de equipos o simplemente crea una oportunidad de ganar productividad, mejorar la fiabilidad y menor mantenimiento. La pronta aplicación del tratamiento de superficie Rewitec garantiza el óptimo rendimiento de la maquinaria durante un largo período de tiempo, mediante la extensión de la vida de servicio, el aumento de las cargas y la capacidad de producción.
Dry Ice Blasting es un revolucionario método de limpieza por el cual se proyecta a alta presión un chorro de partículas de hielo seco en forma de "pellets" (partículas regulares en forma de pequeñas del tamaño de un grano de arroz), en lugar de limpiar a presión con materiales o agentes tradicionales como arena (sand-blasting) , agua (hidro-blasting) , vidrio, plástico, entre otros. Este proceso no genera ni deja residuos secundarios, tal como ocurre en el caso del chorro de arena u otros. El único producto a desechar es el material desprendido de la superficie limpiada. el cual podrá simplemente ser barrido o succionado por una aspiradora.
El proceso es seco y no produce conducción de corriente, de forma que puede ser empleado para la limpieza de motores y circuitos eléctricos. Al no quedar remanentes secundarios, resulta posible llevar a cabo una limpieza en lugares donde la arena, vidrio u otros materiales quedarían atrapados en moldes, huecos, cavidades, esquinas y secciones poco accesibles.
La programación de actividades de limpieza utilizando la tecnica Dry Ice Blasting durante las paradas de planta produce una redución considerable de los tiempos y por consecuente en la ruta critica. Los beneficios y ventajas de la aplicación de esta tecnica estan comprobados y su uso es de mi parte ampliamente recomendable. Esta tecnologia y su servicio se consigue localmente.
Los siguientes son dos videos ilustrativos del uso de esta tecnologia y la comparación con el metodo estandar de sandblasting
La costura de metal (Metal stitching) , Metalock o Metalocking como es llamado en algunas partes del mundo, se ha convertido en una frase genérica para describir el método de reparación de grietas en equipos fabricados en fundición sin la necesidad de realizar soldadura. La utilización de soldadura eléctrica en la reparación de cualquier componente de función de hierro solo es viable si se realizan precalentamientos en cada una de las piezas a soldar por encima de 900 a 1500 °F, y en muchas ocasiones las empresas no se tienen ni el tiempo ni los equipos para ejecutar esta actividad.
Source:http://www.metalockcentroamericana.com
Es por lo anterior que el Metalocking se ha convertido en un proceso de emergencia exitoso en la reparación de equipos que han sufrido de grietas y en donde los procesos de soldadura no funcionan. Entre los equipos mas comunes que se pueden reparar con esta técnica están :
Cajas reductoras de velocidad
Cuerpos de bombas centrifugas
Carcasas de turbinas
Cuerpo/pedestal de compresores de proceso
Cilindros de compresores
Bloques de motores de combustión interna..etc
Un resumen sin mucho detalle del procedimiento es el siguiente:
1) Las piezas fracturadas se reposicionan en su condición natural, se alinean y son mantenidas unidas fuertemente por abrazaderas y accesorios.
2) Se utiliza una plantilla para perforar agujeros a través de la línea de fractura a la profundidad del espesor de la pieza y luego se retira el material contiguo a los agujeros para lograr la forma de las cuñas especiales.
3) Juegos de cuñas son introducidas en las aperturas y martilladas de forma que entren y se conviertan casi en parte integral de la pieza que se esta reparando (contacto metal-metal)
4) Agujeros son perforados y roscados con macho de tarraja lo largo de la línea de fractura y llenados con pines de costuras. Cada pin es introducido de forma que ajusta a su predecesor resultando en una presión de ajuste de las dos piezas separadas. Esta es la parte principal del proceso en la que la grieta se sustituye por los pines de costura.
5) La superficie después es preparada y se retira el exceso de material.
VENTAJAS
Procedimiento en frío que puede ejecutarse en fundiciones de hierro, acero y metales no ferrosos. No hay distorsión en el material ni esfuerzos residuales que originan fallas futuras.
Muchas de las reparaciones pueden ejecutarse en sitio con poco desmonte de los componentes. En aplicaciones en barcos en altamar, se convierte en una técnica casi necesaria.
El tiempo fuera de servicio del equipo se minimiza, ya que colocando las piezas agrietadas juntas se asegura un alineamiento de las superficies de referencias. Por tal motivo el maquinado es mínimo y en algunos casos no es requerido. En el caso de la utilización de soldadura eléctrica, la necesidad de maquinado siempre es necesaria.
El ajuste de de los pines de costura asegura un sellado total. Esta situación es muy útil cuando la necesidad es corregir escapes de aceite en cajas reductoras o bastidores de compresores reciprocante.
El costo de reparación con la técnica metalocking es muy inferior a la de la compra del repuesto o equipo. En ocasiones el lucro cesante de una planta por no tener el equipo disponible es demasiado alto y los tiempos de entrega de los equipos nuevos son prolongados, de forma que el metalocking es la única solución viable.
A continuación se ilustran fotografias varias de reparaciones de equipos utilizando esta técnica:
Nota : Se utiliza material gráfico descargado de sitios publicos en Internet.
El mantenimiento de compresores de proceso (ver figura 1) en plantas petroquímicas involucra la salida de una o varias unidades de producción por un periodo que depende del tamaño del compresor, el alcance del mantenimiento y las rutinas que se programen. Para tamaños medios de 952 HP el tiempo de reparación puede durar de 10 a 12 días .
Figura 1. Compresores de proceso
Una de las actividades mas importante en este mantenimiento y que consume gran cantidad de recursos es el mantenimiento de las válvulas del compresor (figura 2). Esta rutina incluye el desmonte de las válvulas, su desensamble, revisión de los componentes, restauración y cambio de los componentes internos y nuevamente el ensamble. Por lo general estas actividades se realizan en los talleres internos y en la mayoría de los casos no se cuentan con todas las herramientas y equipos para realizar una adecuada reparación de las válvulas.
Figura 2. Valvulas de compresor
Una opción que ha sido probada exitosamente en plantas petroquímicas es contar previamente del mantenimiento general del compresor con un set de válvulas reparadas. Por lo general estas válvulas han sido desmontadas de reparaciones anteriores o se han desmontado por que han fallado en operación alguna de sus partes internas.
La disponibilidad de estos componentes puede acortar la ruta critica en el mantenimiento por 2 a 3 días. Esta disminución de tiempo comparada con lo que cuesta la salida de una unidad de producción es bastante atractivo para las finanzas de las empresas.
A continuación se muestra una secuencia del proceso de reparación de estas valvulas en un taller especializado:
Figura 3. Set de valvulas utilizadas.
Figura 4. Proceso de Limpieza por Sandblasting.
Figura 5. Control Dimensional y protocolos de diseño
Figura 6. Control Dimensional y valores de aceptación
Figura 7. Proceso de Maquinado. Se desaparecen en el torno las irregularidades y huellas en los platos de válvulas. Se maquina sin sobrepasar el espesor mínimo para reutilizar los platos.
Figura 8. proceso de Lapeado de plato de válvulas. Se da en esta maquina el acabado superficial a los componentes de la valvula.
Figura 9. Armado de las Valvulas. verificando tolerancia de los cargadores con el plato de valvula
Figura 10. Torques requeridos
Figura 11. Banco de Prueba para las válvulas. Se presiona a 5bar para determinar el nivel de fugas. Para esta aplicación en particular debe ser inferior a 0.5m3/h.
Figura 12. Embalaje de las valvulas. Esta etapa es muy importante, ya que la valvula se cubre con un inibidor de corrosión y se forra con plastico para evitar que entre suciedad al interior de la valvula.
Figuras 13. Valvulas reparadas listas para intalar .
equipo muy utilizado en la industria minera para el transporte de material, ya sea carbón o material estéril. Las condiciones bajo las cuales transitan estos equipos son agrestes generando desajustes, corrosión y deformación entre otros, en los tornillos y/o pernos
que sujetan los componentes que conforman la estructura del camión.
Entre las diferentes partes que constituyen al camión existe la barra central de dirección, elemento importante que permite el giro a izquierda y derecha del camión. Como el equipo está sometido a vibraciones continuas que generan desajuste en las juntas es necesario llevar a cabo el apriete en (lbs-ft ó Nm) que recomienda el fabricante del camión.
Para cumplir con los procedimientos del fabricante es necesario utilizar herramientas confiables que suministren torques precisos, para este caso una de las herramientas utilizadas es una Pistola Neumática de Torque Controlado RAD 34GX, rango de torque (1000lbs-ft hasta 3400lbs-ft). A diferencia de las llaves hidráulicas y las pistolas de impacto su forma de operar es de giro continuo y sin vibración. Para obtener el torque a suministrar inicialmente se regula la presión de aire ya que estas herramientas tienen una tabla que relaciona torque vs presión de aire,proporcionadocomo resultado un trabajo rápido, confiable y seguro permitiendo mayor disponibilidad del camión.
Detalle del uso de la herramienta
video del uso de la herramienta
Las especificaciones tecnicas del trabajo son:
Equipo: Camión CAT 793
Aplicación: Barra central de dirección
Torque de apriete: 1210 lbs-ft + 60°
Herramienta: Pistola Neumática de Torque Controlado RAD 34GX, rango de torque (1000lbs-ft hasta 3400lbs-ft)
Para obtener mas información sobre este tema se recomienda visitar las siguientes paginas en internet:
En la actualidad, Colombia no cuenta con una legislación apropiada sobre el uso de sistemas de Climatización y Ventilación en instituciones de la Salud, todos las normas que se encuentran vigentes son muy genéricas y no son suficientes para garantizar la salud tanto del personal médico como de los propios pacientes, o para impedir una propagación de germenes (virus, bacterias, parásitos) por causa de la ventilación de los equipos de climatización.
Por una parte, La Resolución 4445 de 1996, en el parágrafo del artículo 34 referente a algunos requisitos que deben cumplir los servicios obstétricos y quirúrgico, expresa literalmente: “La temperatura será de 21º C, la humedad relativa del 50%, la velocidad del viento de 60 cm/seg., y la renovación del aire entre 25 y 30 veces por hora”, sin embargo, esta descripción no especifica, por ejemplo, si la velocidad del viento es medida a la salida de la rejilla / difusor de suministro, sobre el paciente o en el retorno del aire, dando de esta manera, un margen muy amplio de situaciones que cumplen con esta norma.
Por otra parte, el decreto 2240 de Diciembre de 1996, que dicta normas sobre condiciones sanitarias para entidades prestaciones de salud, expresa en el Capítulo IV, artículo 6, literal c: “los servicios Quirúrgicos, Obstétricos, de Esterilización y otros que sí lo requieran, deberán tener sistemas de aire acondicionado y renovación de aire con filtro, que para los quirófanos serán de alta eficiencia”. Como el caso anterior, no hay ninguna especificación sobre la calidad y la eficiencia del sistema de filtrado de aire dependiendo la complejidad de los Quirófanos, dando un tratamiento casi igual a una sala de cirugía de órganos expuestos a una sala de cirugías ambulatorias.
Hay que tener muy en cuenta que para evitar o mitigar la prevención de contagios o para contribuir con una recuperación pronta de los pacientes, un sistema de aire acondicionado debe ser diseñado, instalado, operado y mantenido correctamente, sin embargo, como se indicó en los párrafos anteriores, la legislación Colombiana está muy lejos de cumplir con estos objetivos vitales.
Para lograr una adecuada calidad ambiental en las instituciones de salud, Colombia deberá homologarse a la normatividad internacional en la materia, que es liderada por las normas ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Ari-conditioning Engineers”) en su hadbook 1999, capítulo 7 (Health Care Facilites), y las norma europea DIN 24185 en lo que se refiere a los procesos de Filtración, que tienen una amplia y detallada información sobre todas las etapas y procesos de ventilación y refrigeración mecánicas en salud.
En una próxima entrega presentaremos más detalladamente los procesos adecuados que se deben cumplir para brindar una excelente calidad de aire.
En este articulo se muestra un recuento fotográfico del procedimiento de alineación de ejes del conjunto caja reductora/motor de una torre enfriante utilizando un equipo para alinear por laser. El equipo laser utilizado es un modelo Fixturlaser XA del fabricante Fixtulaser (www.fixturlaser.com). La figura 1 muestra un esquema del equipo y la figura 2 ilustra lo amigable y practico de la interfaz con el equipo.
El equipo consta de un laser transmisor y otro receptor. La instalación se realiza con mordazas que se aseguran por medio de cadenas a los ejes del motor y la caja reductora. Este equipo posee dos unidades de transmisión (Wireless) de datos adjuntas que le ofrecen la posibilidad de realizar los procedimientos de alineación sin cables.
Figura 1. Equipo Fixturlaser XA.
Figura 2. Interfaz del Fixturlaser XA
Las figuras 3 y 4 y el video adjunto muestran la instalación del hardware en el motor y la caja reductora.
Figura 3. Equipo laser instalado en motor
Figura 4. Equipo laser instalado en caja reductora de velocidad
Después de realizado la toma de datos el equipo muestra las correcciones que se deben realizar en el motor y arroja la cantidad de lainas ("shims") que hay que sacar o meter en las patas del motor, Ver figura 5. En este caso se lee que existe un desalineamiento angular de -0.6 milésimas de pulgada y uno paralelo de +123.4 milésimas de pulgada. Adicionalmente se dan las correcciones necesarias para corregir el alineamiento: Bajar 68.9 milesimas de pulgada en las patas delanteras (sacar lainas) y Bajar 53.4 milesimas en las patas traseras (sacar lainas)
Figura 5. Resultados arrojados por el equipo de alineación.
Realizados estos cambios se logra obtener un alineamiento correcto al conjunto motor/cajareductora
En este video podran ver cuales son las medidas y tolerancias que se requiren para instalar un sello mecánico en una Bomba Centrifuga.
Muchas de las fallas prematuras en un sello mecánico son producidas por el desconocimiento de estas comprobaciones al momento de armar la bomba. La correcta selección e instalación de un sello mecánico puede arrojar tiempos de operación de 4 a 5 años sin mantenimiento
Las bombas centrifugas tipo ANSI[1] constan de dos tipos de rodamientos para soportar las cargas que se dan en el manejo del fluido. Un rodamiento radial por lo general de la serie 62XX /63XX y un rodamiento axial de la serie 33XX/53XX ("double row angular contact bearing") o dos rodamientos apareados de la serie 72XX/73XX ("single row angular contact bearing") . Ver figura 1.
[1] ANSI/ASME B73.1-2001 , Specification for Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process
Figura 1. Corte Seccional en Bombas Centrifugas
Los fabricantes (OEM) especifican en sus Manuales de Operación y Mantenimiento los tipos de rodamientos para cada equipo en particular. La información de la tabla 1 es un ejemplo de las referencias especificadas por Goulds Pump para una bomba 3196 en los tamaños STX, MTX, LTX y XLT. Esta información es ingresada a las bases de datos del Departamento de Compras que es la encargada de realizar las compras y entregar a Mantenimiento el repuesto.
Tabla 1. Designaciones para rodamientos radial (interno) y axial (exterior) en bombas Goulds 3196. Fuente: Manual de mantenimiento y Operaciones familia Bombas Ansi - Goulds Pump
Es practica común instalar rodamientos axiales en las bombas centrifugas teniendo en cuenta la disponibilidad del mercado, o mejor dicho, lo que el proveedor de rodamiento tenga en su inventario. Es así como se instalan rodamientos en estos equipos sin tener en cuenta los sufijos y características especiales de cada rodamiento. Factores como el tipo de jaula, la lubricación requerida, las precargas y tolerancias internas, son temas que no se tienen en cuenta al momento de la instalación de rodamientos y que afectan considerablemente la confiabilidad y el tiempo de servicio de los equipos.
EJEMPLO
Para una bomba Goulds 3196 LTX el fabricante especifica para su rodamiento axial dos rodamientos 7310 BECBM apareados "back to back". ver figura 2.
Figura 2. Dispocición de rodamientos en bomba Goulds 3196 LTX
Para esta reparación, la sección de compras recibe la solicitud por parte de Mantenimiento de comprar dos rodamientos 7310 BECBM. Los provedores de repuestos en sus cotizaciones ofertan dos rodamientos 7310 BEP y manifiestan al Departamento de Compras que estas dos designaciones son "iguales" y la recepción en bodega se realiza sin ningun distingo entre los dos "apellidos" del rodamiento.
Efectivamente, desde un punto de vista dimensional estos dos rodamientos son iguales, los diametros interiores y exteriores son iguales y se podrian instalar sin ningun problema. Pero veremos que existen diferencias importantes en la confiabilidad y el tiempo de vida de los rodamientos dependiendo cuales se instalen.
Rodamiento 7310 BECBM
73 = Serie del rodamiento ("single row angular contact bearing") 10 = Diametro de eje = 10 X 5 = 50 mm B = 40° angulo de contacto E = Diseño optimizado CB = Rodamiento para aparear universalmente M = Jaula de bronce mecanizada
Rodamiento 7310 BEP
73 = Serie del rodamiento ("single row angular contact bearing") 10 = Diametro de eje = 10 X 5 = 50 mm B = 40° angulo de contacto E = Diseño optimizado P= Jaula en poliamida
Analizando detalladamente los sufijos en la designación de ambos rodamientos, encontramos diferencias significativas que hacen que un rodamiento tenga mas vida util, menores niveles de vibración y ruido y en genearal asegura la tranquilidad requerida para las prododucciones de plantas , veamos:
TIPO DE JAULA
La designación M en 7210 BECBM corresponde a una jaula de Bronce maquinada y la designación P en 7210 BEP corresponde a una jaula de material polimerico (Poliamida).
Figura 3. Tipos de Jaulas para rodamientos.
Son varias las ventajas que presenta una jaula de bronce maquinada a una de poliamida. Entre las principales se cuentan:
-Las jaulas de bronce maquinadas son diseñadas [1] para trabajar hasta 250 °C y en bombas de servicio pesado.
-Una jaula de poliamida puede trabajar adecuadamente si no se sobrepasan los 100°C.
- La jaula de bronce maquinada es más estable químicamente ante cualquier tipo de lubricante. La jaula de poliamida puede ser atacada por el aceite y el medio ambiente donde trabaja.
Cuando se instala dos rodamientos de la clase 72/73 apareados para aplicaciones en bombas centrifugas es importante que sean del tipo para aparear universalmente. Esto asegura que cuando se instalen, no hay necesidad de realizar ningun ajuste ya que la precarga o juego es obtenida por el diseño y solamente hay que fijar el rodamiento al eje y a la caja de rodamiento (housing bearing).
En SKF , Los rodamientos para apareamiento universal incluyen un sufijo en su designación para indicar el juego interno (CA, CB, CC) o la precarga (GA, GB, GC) de un conjunto de dos, antes del montaje. Ver figura 4.
Figura 4. Designaciones en rodamientos SKF de contacto angular
El sufijo CB , significa un juego interno normal y es determinado por las tablas de juegos y precargas dadas por SKF. Ver Tabla 2.
Para un rodamiento SKF 7310 BECBM de diametro interno 50 mm , el juego axial es minimo de 0.026 mm (aprox. 0.001") y maximo de 0.038 mm (aprox. 0.0015"). Estos valores corresponden a los listados en el Manual de Operación y Mantenimiento del Grupo de Familias Ansi de Goulds Pump.
Si el juego del rodamiento en funcionamiento es demasiado grande, la capacidad de carga de los rodamientos no se aprovechará al máximo; por otro lado, una precarga excesiva producirá más fricción y temperaturas de funcionamiento aún mayores, reduciendo la vida útil del rodamiento.
CONCLUSION
Se subestima la importancia de los diseños de rodamientos y sus sufijos al momento de realizar mantenimiento a bombas centrifugas. Variaciones en las designaciones del rodamiento suministrada por el fabricante puede reducir drásticamente el tiempo de operación del equipo y dependiendo las condiciones operativas se pueden producir daños catastróficos.
Muchos de los procesos de compra de rodamiento se especifican abiertamente por la referencia de las clases ( Ej.: 7210) , pero en ciertas aplicaciones es estrictamente necesario seguir las indicaciones de los fabricantes con el fin de lograr los tiempos de operación esperados.
Fuentes: 1) Pump user's Handbook: life extension, Heinz P. Bloch , The Fairmont Press, Inc., 2004
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