Equipos Dinámicos - InEGAS - I Pi2ppbn

8/11/2019 Equipos Dinmicos - InEGAS - I Pi2ppbn

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Fundamentos de equipos dinmicos rotativos:Bombas Centrfugas

Material de apoyo elaborado expresamente para el Diplomado Gestin de Mantenimiento Industrial

Universidad Autnoma Gabriel Rene Moreno - INEGAS, Santa Cruz, Bolivia y confeccionado a partir

de una seleccin rigurosa de las diapositivas de mayor valor terico y prctico, concebidas y

utilizadas por el Autor.

Harold Alconz IngalaVibration Analyst Certified: Category III

Vibration Institute USAISO 18436-2

CN: 1106-1141B


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ABSTRACT

(*) Harold Alconz Ingala: es Ingeniero Mecnico, Mster en Ingeniera de Mantenimiento, Mster en Ingeniera de

Confiabilidad y Riesgo, Especialista en Atmsferas Explosivas ATEX, Especialista en Gestin de Mantenimiento,

Inspector de Puentes Gra/Prtico, Experto en Medicin en Transferencia de Custodia, Especialista en

Programacin, Mantenimiento y Troubleshooting en PLCs Allen Bradley Familia SLC 500/PLC 5, Analista de

Vibraciones Categora III ISO 18436-2 (Vibration Institute), Nivel I en Termografa (ASNT), Facilitador de Grupos de

Anlisis RCM2Reliability Centered Maintenance, con 13 aos de experiencia en el transporte de hidrocarburos y

mantenimiento predictivo. Realiz sus estudios en la Facultad de Ciencias y Tecnologa de la Universidad Mayor

de San Simn. Fue auxiliar del departamento de Ingeniera Mecnica Proyecto de Extensin e Investigacin de

1996 a 1997 y auxiliar de catedra de Resistencia de Materiales, Ingeniero de Proyectos en Industrias Scout y

Director del Centro de Formacin Tcnica Boliviano Alemn de 1997 a 1999, Ingeniero de Proyectos en laempresa Intermet en la ciudad de Cochabamba en 1999, participo en la implementacin de Mantenimiento

Predictivo en YPFB Transporte S.A. y participo en la elaboracin del Documento de Proteccin Contra Explosiones

para 34 estaciones de compresin y bombeo de YPFB Transporte S.A. Es miembro del comit editorial de la revista

REDES DE ENERGIAPublicacin Cientfica y Tcnica Trimestral de YPFB Transporte y GTB. Tiene publicado varios

artculos y notas de divulgacin cientfico-tcnica. Tiene un diplomado en Instrumentacin y Control en Plantas de

Proceso y un diplomado en Educacin Superior.

Ha desarrollado trabajos de asistencia tcnica relacionados con la aplicacin de PLCs como Control y

Automatizacin de Procesos. Es instructor interno habilitado para dictar cursos, conferencias y seminarios a

personal de YPFB Transporte S.A., Conferencista invitado para dictar cursos y seminarios en la Universidad

Autnoma Gabriel Ren Moreno UAGRM, Universidad Mayor de San Simn UMSS, en el Centro Industrial Don

Bosco Miguel Magone, en la Asociacin Boliviana de Mantenimiento ASBOMAN y en la Escuela Militar de

Ingeniera EMI. Es docente invitado para la Maestra de Mantenimiento e Instrumentacin en Plantas de Gas en la

UAGRM - INEGAS. Actualmente se desempea como Supervisor de Mantenimiento Predictivo en YPFB Transporte

S.A.

* Ing. MSc. Harold Alconz Ingala / RNI 11.214 SIB

Vibration Analyst: Category IIIISO 18436-2

CN: 1106-1141BVibration Institute

[email protected]

[email protected]
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


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MSc. Ing. Harold Alconz [email protected]

Harold Alconz Ingala MSc. Ing.

Vibration Analyst: Category III ISO 18436-2CN: 1106-1141B Vibration Institute - USA

[email protected]

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Bolivian Vibration Institute

Harold Alconz IngalaVibration Analyst Certified: Category III

Vibration Institute USA

ISO 18436-2CN: 1106-1141B




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Harold Alconz CVFunciones:

Supervisor de Mantenimiento Predictivo

Facilitador de Grupos de Anlisis RCM II

Formacin:Ingeniero Mecnico FCyT UMSS / 1997

Mster en Ingeniera de Mantenimiento EUP UMSS / 2009

Certificaciones:

Diplomado en Educacin Superior UAGRM / 2012

Diplomado en Instrumentacin y Control en Plantas de Proceso INEGAS UAGRM / 2012

Vibration Analyst: Category III ISO 18436-2 Vibration Institute USA / CN: 1106-1141B / Junio 2011

Inspector de Gras Puente/Prtico Crane Inspection & Certification Bureau / CN: IGPP6077 / Abril 2011

reas de Experiencia:Metalmecnica Industrias Scout/Intermet 1997 - 2000

Operaciones Transredes S.A. 2000 - 2005

Ingeniera de Seguridad en Atmosferas Explosivas Transredes S.A. 2005 2006

Thermography Analyst: Level I SNT-TC-1A ASNT USA / CN: AD NDT 1384 / Octubre 2011IsmATEX: Level 1-EM INERIS (NB-80) France / CN: NB-80-13456 / Febrero 2012

Especializacin:Especialista en Gestin de Mantenimiento - Facilitador de Grupos de Anlisis RCM

Especialista en Atmsferas Explosivas ATEX Clasificacin de reas

Especialista en Programacin, Mantenimiento y Troubleshooting en PLCs Allen Bradley

Mster en Ingeniera de Confiabilidad y Riesgo ULGC / 2013


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YPFB Transporte

51%

12%

Transportadora

Brasileira GasodutoBolivia-Brasil S.A.

Participacin accionaria

en el Gasoduct o Bolivia-Brasil

Gas TransBoliviano S.A.Petrleo Crudo

Petrleo Reconstituido

Gas Natural

GLP

Sistema de Gasoductos

Aprox. 3.000 km (2

a 36)

16 Estaciones de

Compresin

Aprox. 59.000 HP

Sistema de Oleoductos

Aprox. 2.800 km (2

a 16)

19 Estaciones de

Bombeo

Aprox. 42.000 HP




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Presentacin - Usted


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Equipos Dinmicos

Compilacin de diapositivas

Literatura bsica

CD




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Notas, Grficos y Diagramas


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Horario y algunas recomendaciones

Mircoles, Jueves y Viernes:

Hrs. 19:00 a 20:30

Descanso de 15 minutosHrs. 20:45 a 22:00

Fechas:Mircoles 09, Jueves 10 y Viernes 11 de Julio

Mircoles 16, Jueves 17 y Viernes 18 de Julio

Se recomienda por lo menos 1 hora diaria de lectura durante las dos semanas del mdulo




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Sistema de evaluacin

Examen escrito al finalizar el modulo, 10 preguntas deseleccin mltiple

Trabajo en grupo (2 grupos) Elaboracin y defensa(exposicin) RCM de una Bomba Centrifuga y de un MotorElctrico (20 min por grupo)


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Objetivos del mdulo


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Temario

Fundamentos de equipos dinmicos rotativos: Bombas Centrfugas

Fundamentos de equipos dinmicos rotativos: Turbinas a Gas

Fundamentos de equipos dinmicos rotativos: Compresores Centrfugos

Fundamentos de equipos dinmicos rotativos: Motores Elctricos

Fundamentos de equipos dinmicos alternativos: Compresores Reciprocantes

Rodamientos

Sellos mecnicos

Fundamentos, sistemas y componentes Modos de fallo ms comunes Tcnicas de diagnstico o parmetros de medicin

Alineacin de ejes y poleas




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Fundamento pedaggico y diseo instruccional

Benjamn Franklin(1706-1790)

Inventor, cientfico,poltico

EstadounidenseTcnicas y prcticasinnovadoras paralograr competencias


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Mantenimiento ?


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Mantenimiento - Entendiendo tu cultura




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Mantenimiento - Como actuamos

El activo no cumple la funcin

de acuerdo al parmetro de

funcionamientodefinido.

Keith Mobley Maintenance Fundamentals - The Horizons of Maintanence Management


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Mantenimiento - Como planificamos

Keith Mobley Maintenance Fundamentals - The Horizons of Maintanence Management




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RCM


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RCM




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RCM

Tarea acondicin?

S

N

N

Afecta a lasoperaciones?N

S

Afecta a laseguridad o al

medio ambiente?S

Es evidente alos operarios?

Tarea acondicin?

S

Tarea acondicin?

S

Tarea acondicin?

SN

Reacondiciona-

miento cclico?S

N

Reacondiciona-

miento cclico?S

N

Reacondiciona-

miento cclico?S

N

Reacondiciona-

miento cclico?

Sustitucincclica?

N

S

Sustitucincclica?

N

S

Sustitucincclica?

N

S

S

Sustitucincclica?

N

SN N N N

S

Tareas Proactivas( predictivas o preventivas )

Tareas Proactivas( predictivas o preventivas )


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Para que sirven las bombas?


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Cmo funcionan las bombas?




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Cmo funcionan las bombas?


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Clasificacin de las bombas




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Conocimientos previos - Clases de presionesPresin Absoluta A y A

Presin Atmosfrica (baromtrica)

Presin Relativa (manomtrica) B

Presin Diferencial C y C

Vaco D

1,033

760mmHg

10,33

m

1Atm.

14,7Psi

Presin

manomtrica

Presin

absoluta

Presin

absoluta

ALectura

local

del

barmetro

Negativa

Vaco

D

C

Diferencial

A B C


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Conocimientos previos Medida de alturas

H Altura esttica de impulsin

Z1 Altura esttica de aspiracin (caso a) [ () al encontrarse por debajo de la bomba]

Z2 Carga esttica de aspiracin (caso b) [ (+) al encontrarse por encima de la bomba]




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Conocimientos previos NPSH requerida de la bomba


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Conocimientos previos NPSH disponible del sistema

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Conocimientos previos NPSH


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Conocimientos previos Cavitacin




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Conocimientos previos Cavitacin


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Conocimientos previos La ecuacin de Bernoulli

Daniel Bernoulli(1700-1782)Matemtico,

estadstico, fsico ymdico Holands-

Suizo

Referencia




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Referencia

Conocimientos previos Altura dinmica total


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Referencia




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Conocimientos previos Potencia de la bomba




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Conocimientos previos Rendimiento


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Conocimientos previos Potencia al freno




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Conocimientos previos Potencia al freno


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Conocimientos previos Leyes de afinidad




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Componentes fundamentales de bombas centrfugas


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Componentes de bombas centrfugas




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Tipos de impulsores


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Tipos de carcaza




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ISO 13709

TC 115

Pumps

SC 3

Installation and special application

ISO 13709:2009

Centrifugal pumps for petroleum, petrochemical and natural

gas industries


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API 610/ISO 13709

API Committee on Refinery

Equipment CRE)

Subcommittee on Mechanical

equipment standards for refinery

service

Std 610/ISO 13709:2009

Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and Natural

Gas Industries




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Clasificacin de las bombas segn API 610/ISO 13709


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Clasificacin de las bombas segn API 610/ISO 13709




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Bomba BB3 segn API 610/ISO 13709


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Troubleshooting Bombas centrfugas




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Troubleshooting Bombas centrfugas


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Troubleshooting Guide Bombas centrfugas

ausas

posibles

SINTOMA

No bombeaCapacidad

insuficiente

Operacin

intermitente

Insuficiente

presin de

descarga

Vida til

corta del

rodamiento

Vida til

corta del

sello

mecnico

Ruido y

Vibracin

Excesiva

demanda de

potencia

La bomba est

cavitando BH

Inmersin de

la succin

insuficiente BV

La bomba no

est cebada

Gasificacin

Alimentacinvaco (tanque)




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ausas

posibles

SINTOMA

No bombeaCapacidad

insuficiente

Operacin

intermitente

Insuficiente

presin de

descarga

Vida til

corta del

rodamiento

Vida til

corta del

sello

mecnico

Ruido y

Vibracin

Excesiva

demanda de

potencia

Obstrucciones

en la lnea o en

la voluta

Filtroparcialmente

obstruido

Impulsor sucio

Vlvula de S/D

cerrado

Alta Viscosidad


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ausas

posibles

SINTOMA

No bombeaCapacidad

insuficiente

Operacin

intermitente

Insuficiente

presin de

descarga

Vida til

corta del

rodamiento

Vida til

corta del

sello

mecnico

Ruido y

Vibracin

Excesiva

demanda de

potencia

Alta SG

ATD menor al

de diseo

ATD mayor al

de diseo

Operacin

inadecuada de

bombas en

paralelo

Sello mecnico

inadecuado




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ausas

posibles

SINTOMA

No bombeaCapacidad

insuficiente

Operacin

intermitente

Insuficiente

presin de

descarga

Vida til

corta del

rodamiento

Vida til

corta del

sello

mecnico

Ruido y

Vibracin

Excesiva

demanda de

potencia

Alta velocidad

Baja velocidad

Sentido de

rotacin

opuesto

Impulsor

instalado

hacia atrs

Desalineacin


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ausas

posibles

SINTOMA

No bombeaCapacidad

insuficiente

Operacin

intermitente

Insuficiente

presin de

descarga

Vida til

corta del

rodamiento

Vida til

corta del

sello

mecnico

Ruido y

Vibracin

Excesiva

demanda de

potencia

Carcaza

distorsionada

por tensin en

la lnea

Grouting o

base

inadecuado

Eje doblado

Desgaste

interno

Desbalance BM




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ausas

posibles

SINTOMA

No bombeaCapacidad

insuficiente

Operacin

intermitente

Insuficiente

presin de

descarga

Vida til

corta del

rodamiento

Vida til

corta del

sello

mecnico

Ruido y

Vibracin

Excesiva

demanda de

potencia

Desbalance DR

Defectosmecnicos ,

oxidacin,

cojinete

defectuoso

Problemas del

motor


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Pruebas de rendimiento Bombas centrfugas




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3700

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5300

5500

57005900

6100

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TOTALDINAMICALHEAD[FT]

CAPACITY [G.P.M.]

TDH [FT] Original

TDH [FT] Actual

TDH [FT] Original a S.G. de prueba




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200

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400

500600

700

800

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1500

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B

RAKEPOWER[HP]

CAPACITY [G.P.M.]

BRAKE POWER WITH PRODUCT Original

BRAKE POWER Actual


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EFIFICIENCY[%]

CAPACITY [G.P.M.]

EFFICIENCY [%] Original

EFFICIENCY [%] Actual

EFICIENCY [%] Original a S.G. de prueba




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Monitorado de condicin ISO 17359 Bombas centrfugas

TIPO DEMAQUINA

PARMETRO

Temperatura

Presindedescarga

Alturatotald

inmica

Presindesu

ccin

Flujo

Potenciaalfreno

Ruido

Vibracin

Ultrasonido

Presindeaceite

Anlisisdeaceite

Consumode

aceite

Termografa

Velocidad

Eficiencia

Bomba

centrfuga


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FALLAS

SINTOMA OCAMBIODEPARMETRO

Perdidasde

fluido

Dimensionesy

tolerancias

Potencia

Presino

vaco

Velocidad

Vibracin

Temperatura

Flujo

Contaminante

senelaceite

Perdidasde

aceite

Impulsor daado

Sello daado

Impulsor excntrico

Rodamientos daado

Desgaste enrodamiento




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FALLAS

SINTOMA OCAMBIODEPARMETRO

Perdidasde

fluido

Dimensionesy

tolerancias

Potencia

Presino

vaco

Velocidad

Vibracin

Temperatura

Flujo

Contaminante

senelaceite

Perdidasde

aceite

Fallas en el montaje

Desbalance

Desalineacin


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Mantenimiento Bombas centrfugas




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El programa de mantenimiento incluye los siguientes tipos de inspecciones:




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Mantenimiento Bombas centrfugasIntervalo Rutina

Mantenimiento de rutina

Realice las siguientes tareas cuando lleve a cabo el mantenimiento de rutina:

Lubrique los cojinetes Inspeccione los sellos Analice la vibracin Inspeccione la presin de descarga Inspeccione la temperatura

Inspecciones de rutina

Realice las siguientes tareas cuando compruebe la bomba durante las inspecciones de rutina:

Controle el nivel y el estado del aceite a travs de la mirilla de vidrio del portacojinetes Controle los ruidos inusuales, la vibracin y las temperaturas de los cojinetes Controle si la bomba y las tuberas tienen fugas Controle si la cmara del sello y el prensaestopas tienen fugas Asegrese de que no haya fugas en el sello mecnico Ajuste o reemplace la empaquetadura en la caja de empaquetadura si observa fugas

excesivas


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SNTOMA CAUSA SOLUCIN

La bomba no produce la

carga o el flujonominal

El casquil lo o lajuntatricat ieneuna fugade aire Reemplace el casquil lo o lajunta trica

La caja de empaquet iene una prdida de aire Reemplace o vuelva a ajustar el sello mecnicoEl accionador est parcialmente obstruido Enjuague la bomba para limpiar el impulsor

La separacin entre el accionador y la carcasa de la

bomba es excesiva

Ajuste la separacin del accionador

La carga de aspiracin es insuficiente Asegrese de que la vlvula de cierre de la

lnea de aspiracin est totalmente abierta y

que la lnea no est obstruida

El a ccionador e st d esgastado o roto Inspeccione y reemplace e l accionador, d e ser

necesario




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La bomba arranca y

luego se detiene y deja

de bombear

La bomba no est cebada Vuelva a cebar la bomba y compruebe que la

bomba y la tubera de aspiracin estn llenas

de lquido

Lalnea de aspiracintienebolsas de vapor o deaire Vuelvaa ordenar latuberapara eliminar las

bolsas de aire

La l nea d e aspiracin t iene u na f uga d e aire Repare l a fuga.

Los cojinetes se estn

calentando

La bomba y el accionador estn alineados de manera

incorrecta

Vuelva a alinear la bomba y el impulsor

No hay lubricacin suficiente Controle que el grado del lubricante sea el

adecuado

La lubricacin no se enfri correctamente Controle el sistema de refrigeracin


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La bomba hace ruido o

vibra

La bomba y el accionador estn alineados de manera

incorrecta

Vuelva a alinear la bomba y el impulsor

El accionador est parcialmente obstruido Enjuague la bomba para limpiar el impulsor

El a ccionador o el e je est roto o curvado Reemplace el accionador o el eje segn sea

necesario

La base no es rgida Apriete los pernos de sujecin de la bomba y

del motor. Asegrese de que la plancha de base

est bien asentada, sin bolsas de aire ni

espacios vacos

Los cojinetes estn desgastados Reemplace los cojinetes




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La bomba hace ruido o

vibra

La tubera de aspiracin o de descarga no est

anclada o correctamente sujetada.

Ancle la tubera de aspiracin o de descarga

segn sea necesario, de acuerdo con las

recomendaciones del Manual de normas del

Instituto de Hidrulica

Se produce cavitacin en la bomba Localice el problema del sistema y corrjalo

Hay una prdida

excesiva de la caja de

empaque

La corona de la empaquetadura no est ajustadacorrectamente

Ajuste las tuercas de prensaestopas

La caja de empaque est empaquetada de manera

inadecuada

Controle el empaque y vuelva a empaquetar la

caja

Laspiezasdel sel lo mecnico estn desgastadas Reemplacelaspiezasdesgastadas

El sello mecnico se recalienta Controle las lneas de refrigeracin y

lubricacin


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Hay una prdida

excesiva de la caja de

empaque

El eje estn estriados Ponga en marcha o reemplace la camisa del

eje segn sea necesario

El motor requiere una

potencia excesiva

La potencia de descarga ha cado por debajo del punto

nominal y bombea demasiado lquido

Instale una vlvula de admisin. Si esto no

ayuda, recorte el dimetro del impulsor. Si

esto no ayuda, comunquese con su

representante

El lquido es ms pesado de lo esperado Controle la gravedad y la viscosidad

especficas

El empaque de la caja de empaque es demasiado

ajustado

Vuelva a ajustar el empaque. Si el empaque

est desgastado, reemplcelo




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El motor requiere una

potencia excesiva

Las piezas rotativas rozan unas con otras Controle que las piezas que se estn

desgastando no afecten las separaciones

correctas

La separacin del accionador es demasiado estrecha Ajuste la separacin del accionador


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La alineacin horizontal

(lado a lado) no puede

lograrse (angular o

paralela)

Las patas del motor estn s ujetas c on pernos Ajuste los pernos de sujecin de la bomba y

deslice la bomba y el impulsor hasta lograr la

alineacin horizontal

La plancha de base no est nivelada de manera

adecuada y es posible que est retorcida

1. Determine cules son las esquinas de

la plancha de base que estn altas o

bajas

2. Agregue o quite separadores en la

esquina adecuada

3. Vuelva a alinear la bomba y el impulsor




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El juego axial del eje es

excesivo

La holgura interna de los cojinetes es excesiva Reemplace los cojinetes con un cojinete del

tipo correcto

La cubierta del extremo del cojinete de empuje est

suelta

Apriete los tornillos

Hay demasiados separadores bajo la cubierta del

extremo del cojinete de empuje

Quite algunos separadores para conseguir el

grosor adecuado

La desviacin del eje es

excesiva

El eje est doblado Reemplace el eje

La desviacin de la

br ida del bastidor del

cojinete es excesiva


La brida del portacojinetes est deformada Reemplace la brida del portacojinetes


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La desviacin de la

cubierta de la cmarade sellado es excesiva

La cubierta de la cmara de sellado no est bien

asentada en el bastidor

Reemplace o rehaga la cubierta de la cmara

de sellado

Existe corrosin o desgasteen lacmara de sellado Reemplace la cubiertade la cmara de sellado

La desviacin del anillo

de desgaste del

impulsor es excesiva.


El a nillo d e desgaste n o est b ien h echo Reemplace o rehaga e l impulsor




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Mantenimiento Bombas centrfugas YPFB Transporte


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Intervalo Rutina

MPP2 - 1500 Hrs.

MCIG/INC/BC-CAT3512/3508

EIS/MAGNETO

BOM - Revisar cojinetes antifriccin, uniones roscadas, cambiar aceite

BOM - Revisin visual y/o ajuste (si requiere) de tuerca de rodamiento

MPP3 - 4500 Hrs.

MCIG/INC/BC-CAT 3512 EIS



BOM - Revisar y limpiar filtro strainer ( no aplicable a Estaciones que tengan filtro comn)

BOM - Revisin y limpieza de filtros Doxies. (Aplicable solo a bombas que tienen estos filtros)

MPP4 - TOP END 12000 Hrs.




BOM - Revisar y limpiar filtro strainer ( no aplicable a Estaciones que tengan filtro comn)





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Mantenimiento Bombas centrfugas YPFB TransporteIntervalo Rutina

MPP4 - 22500 Hrs.


BOM - Consultar ltimo anlisis de vibracin para ejecutar trabajos internos en la bomba

BOM - Desconectar y sacar los componentes del acoplamiento Bomba - Incrementador

BOM - Drenar la bomba y cabezales

BOM - Desmontar cabezales y verificar estado de los cojinetes

BOM - Desarmar los sellos mecnicos interno y externo

BOM - Controlar el estado de los sellos y reemplazar el juego completo (O-rings, espejo y carbn)

BOM - Controlar el juego radial del rotor dentro de la carcaza

BOM - Realizar el montaje de los sellos mecnicos, cojinetes y cabezales

BOM - Destapar, revisar y limpiar Filtro Strainer


BOM - Revisar alineamiento

BOM - Hacer pruebas de funcionamiento midiendo vibracin y temperatura de los cojinetes


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Documents

Equipos Dinámicos - InEGAS - I Pi2ppbn