Informe tecnico Grundfos

7/28/2019 Informe tecnico Grundfos

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GRUNDFOSINFORME TCNICOCONSIDERACIONES PARALA CONEXIN DE TUBERASpor Greg Towsley

A unque la fabricacin e instalacin delsistema de tuberas pudiera parecer trivial,es importante tomar en cuenta ciertas considera-ciones bsicas sobre las tuberas.

Si no se siguieran las prcticas adecuadas en loslados de succin y descarga de la bomba, se pueden

esperar los siguientes problemas: Bomba y motor ruidosos durante la operacin

Fluctuaciones de carga axial

Vibracin excesiva del equipo

Fallas prematuras en el buje de la bomba y delmotor

Desgaste prematuro y fallas de otras partes dela bomba, como el sello mecnico y los anillos dedesgaste

Dao por cavitacin en el impulsor y succin en lacarcasa y posiblemente la descarga

Fuga en las bridas

Grietas o roturas en las bridas o en la carcasa

Aunque este artculo proporciona consideracionesgenerales para los sistemas de tubera, no pretende,bajo ninguna circunstancia ser una referenciacompleta en la materia.

Adems de las instrucciones de instalacin y op-eracin proporcionadas por Grundfos, ser nec-esaria la revisin de otras referencias. El HydraulicInstitute (HI)1 proporciona una gua general para lainstalacin de tuberas segn sus Estndares.

Adems de las referencias mostradas al nal delartculo, le indicamos otras referencias que puedenproporcionar recomendaciones adicionales:

Anvil International Inc. (2001). Manual del Instala-dor de Tubera. http://www.anvilintl.com/

Heald, C.C. Datos Hidrulicos Cameron, 18th Edi-tion. Ingersoll-Rand Company, 1995.

Nayyar, Mohinder L. Manual de Tuberas, 6th Edi-tion. McGraw-Hill, Inc., 1992.

Aunque el diseo del sistema de tubera y de laentrada de succin no son responsabilidad de

Grundfos; al hacer la revisin del sistema, Grundfosproporciona comentarios al diseador sobre cmoel equipo puede verse afectado por el diseo.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE TUBERA

Antes de considerar el sistema en su totalidad, hagauna revisin de los componentes del sistema detubera y sus efectos en el sistema.

CONEXIONES

Las bombas pueden conectarse a los sistemas detuberas de diferentes maneras. La conexin bsicaes la roscada, tpicamente con los estndares Na-tional Pipe Thread (NPT).

Las conexiones roscadas se usan comunmente paraaplicaciones de agua con bombas chicas. Otrasconexiones utilizadas en varias industrias incluyenla conexin ranurada o Victaulic, conexin tipoabrazadera o conexin tri-clamp.

Probablemente la conexin para bomba mscomn es la tipo brida. En general, las bridas vienenfundidas o formadas integralmente con la voluta.Al igual que las bridas de las tuberas, las bridas dehierro fundido para bomba estn clasicadas como125# 250# con caras planas.


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CONSIDERACIONES PARA LA CONEXIN DE TUBERAS GRUNDFOS INFORME TCNICO | 2

ser igual a la junta de expansin mayor dentro deldimetro multiplicado por la presin en la tubera.Adems, de acuerdo a H1, si la bomba no est alin-eada adecuadamente con la tubera, la fuerza decorte y la torsin deben transmitirse al equipo.

Para asegura que las juntas de expansin sonefectivas en el sistema de la tubera, deben medirseadecuadamente y el material de construccin debecorresponder a la aplicacin.

Aunque las juntas proporcionan alivio al movimientoaxial de la bomba, no son tan exibles como se pudi-era percibir. La bomba y el sistema pueden estar suje-tas a fuerzas excesivas debido a una pobre expansincomo consecuencia del tamao de la junta.

VLVULA DE AISLAMIENTO

Una vlvula de aislamiento, o vlvula de cierre debeinstalarse en la tubera de descarga. Asiste durante elcebado de la bomba, al momento del arranque; y enel aislamiento, cada vez que se requiera para el man-tenimiento de la bomba. A excepcin de las bombasde ujo axial o mixto, la vlvula de aislamiento debecerrarse antes de parar la bomba, especialmentecuando no hay vlvula check instalada.

Una vlvula de aislamiento no debe usarse para elestrangulamiento de la bomba. El estrangulamientode la vlvula de aislamiento de la descarga con-stituye una prdida sustancial de la energa de la

bomba. En caso de encontrar una vlvula de descargaque estrangule excesivamente a la bomba, instaleuna vlvula con un tamao adecuado, o considerealgn otro motor de velocidad variable.

VLVULA CHECK

Una vlvula check se utiliza en un sistema debombeo para evitar el contraujo del lquido, una vezque se ha detenido la bomba. El ujo inverso puedecausar daos en la bomba, como por ejemplo podraaojar el impulsor, o causar dicultades al momentode volver a cebar la bomba.

La vlvula check se localiza en la lnea de descarga,entre la bomba y el aislamiento, o la vlvula de cierreo en el lado opuesto de la junta de expansin, lejosde la bomba. Nunca debe instalarse en la lnea desuccin. Una vlvula check es un dispositivo que re-duce el ujo en la tubera y esto puede ocasionar unacada de la presin.

Las bridas de acero generalmente estn clasicadaspara 150# 300# con caras resaltadas de 1/16 pul-gadas. Esto se adhiere a las especicaciones ASME/

ANSI para accesorios y bridas B16.13

y B16.54

, respec-tivamente.

Si no existe presin u otras limitaciones en elsistema, las bridas de hierro fundido pueden conec-tarse a las bridas de acero.

Para la mayora de los sistemas de bombeo, es prefer-ible utilizar bridas con cara plana (F.F.) at facetanto en la bomba como en la conexin de la tubera.Esta brida de acoplamiento plana asegura que unasupercie de la junta est disponible para obtener unbuen sellado y previene rupturas cuando los pernosestn apretados.

Ocasionalmente, un sistema puede requerir incre-mentar su capacidad de contencin de la presinen las conexiones. El uso de bridas con caras resal-tadas (R.F.) permite que ms presin se concentreen un rea pequea de la junta. Sin embargo, tengacuidado al apretar los pernos en las bridas con carasresaltadas R.F.

Si no se aprietan adecuadamente o con la torsinadecuada segn las recomendaciones del fabricante,las bridas pueden pivotar a lo largo del borde de lacara resaltada. Esto pudiera causar deformacin en lavoluta de la bomba, adems de grietas o roturas enla brida.

JUNTAS DE EXPANSIN

Puede usar las juntas de expansin cuando elsistema de tubera pueda experimentar movimientoaxial debido a la expansin trmica del lquido. Lasjuntas de expansin ayudarn a evitar que la bombano est alineada.

Generalmente, las juntas de expansin se instalan enlos sistemas de baja presin. Un punto importantepara la conabilidad de los sistemas de bombeo y detubera, es la necesidad de una seleccin e insta-lacin adecuadas.

Una junta de expansin puede instalarse en el ladode succin y descarga de la bomba. La ubicacin de-ber ser en el lado opuesto del soporte de la tubera,o en el ancla, lejos de la bomba.

Si la junta de expansin se coloca entre el ancla y labomba, podra generarse una fuerza superior a loque la bomba o el sistema pudiera soportar. La fuerza


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CONSIDERACIONES PARA LA CONEXIN DE TUBERAS GRUNDFOS INFORME TCNICO |

REDUCTOR

Un reductor de tubera es un accesorio que permiteun cambio en el dimetro de la tubera del sistema.

La informacin en esta seccin tambin se aplicapara los incrementadores de tubera. Es importantemedir e instalar adecuadamente el reductor paraasegurar que no se interrumpa el ujo constanteen el sistema, ya que esto pudiera causar daos alequipo o al sistema mismo.

La turbulencia y ruido dainos puede ocurrir si no secumplen las indicaciones de instalacin y tamaoadecuados conforme a las recomendaciones delfabricante.

El tamao del reductor slo debe proporcionar unslo tamao de reduccin. La turbulencia y el ruido

excesivo pueden presentarse si se aplica una reduc-cin superior a un dimetro de la tubera. El reduc-tor debe ser de tipo cnico en lugar de un diseocurveado, para evitar bolsas de aire.

Segn el Hydraulic Institute1, el reductor que se useen las bombas de n de lnea debe colocarse de 5 a10 dimetros de la succin de la bomba. Adems,pueden crearse bolsas de aire debido a fallas en lainstalacin.

Si es posible, el reductor debe instalarse con unainclinacin hacia arriba apuntando hacia la bombapara evitar las bolsas de aire. Si el reductor es de tipo

excntrico, el lado de inclinacin debe estar en ellado inferior de la tubera, como se muestra en lasFiguras 1 y 2. La Figura 3 proporciona una vista delreductor concntrico instalado en el extremo de lasuccin de una bomba de n de lnea.

CODO

Los codos se requieren cerca de la bomba para redi-rigir el ujo del sistema de tubera en la bomba. Ladireccin en la que se instala el codo es crtica parala naturaleza de las caractersticas del ujo y para latotalidad de la vida de la bomba.

Para la instalacin de un codo en el lado de la succin

de una bomba de doble succin, la direccin del codoes de suma importancia. En caso de requerir alguno,debe usar un codo de radio largo con su lado planoen posicin con el ngulo correcto, hacia arriba ohacia abajo de la echa de la bomba.

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El sistema no debe estar diseado para permitir queun codo se instale con su lado plano en paralelo conla echa de la bomba. El codo en esta conguracin

provocar un ujo irregular en las bombas de doblesuccin.

La capacidad o velocidad del lquido deber sersuperior en uno de los lados de la succin del im-pulsor, esto ocasionar que el lado opuesto quedeprivado del ujo. Esto provoca cargas axiales altasy una alteracin en el balance axial de las bombas,ruido excesivo durante la operacin y dao posiblede cavitacin.

Se recomienda no usar el codo en el lado de succinde la bomba en las bombas de n de lnea. En casode requerir alguno, debe ser del diseo de radio

largo y tener un tubo de longitud recta sin obstruc-cin entrela succin de la bomba y el codo de 5 a 10dimetros del tubo. La Figura 4 ilustra una insta-lacin incorrecta del codo.

REJILLA

La funcin de una rejilla en la tubera de succinde la bomba es mantener los slidos fuera de labomba y del sistema de tubera. Una rejilla puedeusarse en la mayora de las bombas, excepto enunidades grandes. Para las bombas grandes, instaleuna rejilla de manera temporal al momento de lainstalacin. Esta rejilla temporal puede dejarse en

su lugar hasta que el sistema est limpio y se hayanremovido los residuos de la construccin.

Las rejillas causarn una presin moderada enel sistema, hasta que se empiecen a obstruir yacumular los materiales slidos. En este punto,se incrementar la cada de presin a travs de larejilla y esto ocasionar que la bombaquede sinalimentacin.

Idealmente, la tubera en el lado de corriente haciaarriba y hacia abajo de la rejilla debe jarse y usarsepara monitorear la cada de la presin. Con el ti-empo se puede determinar el punto de ajuste en el

que la rejilla requiere limpiarse.La limpieza de la rejilla puede agregarse a un pro-grama de mantenimiento de rutina.

El tamao de la rejilla debe elegirse a manera que elrea abierta o libre de la rejilla sea tres (3) veces el

rea de succin de la tubera.VLVULAS DE PIE

Las vlvulas de pie se usan en el lado de la succinde la bomba para proporcionar la elevacin desuccin en las bombas que no son autocebantes.Actan como una vlvula check, manteniendo ellquido en una lnea de succin de la bomba.

Una vlvula de pie puede hacer que falle el sistemade bombeo cuando pierde su capacidad de selladoy empiezan las fugas. Adems, el sistema puedefallar si los slidos u otro tipo de sustancia extraaevitan que se cierre adecuadamente.

Si una bomba utiliza una vlvula de pie para elcebado durante la elevacin de succin, una fallaen la vlvula de pie causara que la bomba opere enseco debido a la ausencia de lquido en la bombay en la lnea de succin. La operacin de la bombaen ausencia de lquido puede ocasionar daoscatastrcos a la unidad.

CONSIDERACIONES PARA EL DISEO DE LATUBERA

Adems de las consideraciones que se deben re-alizar con los diferentes componentes del sistema;

el diseo y fabricacin de la tubera de succin y dedescarga debe cumplirse de acuerdo a las mejoresprcticas de la industria.

Como con cualquier proyecto, es importante queel diseo y fabricacin de la tubera se realice biendesde la primera vez. Si no se realizan siguiendo las

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prcticas recomendadas, sera difcil y muy costosocorregir estos errores en el futuro. La Figura 5mues-tra conguraciones de tubera correctas e incorrec-

tas. Esto ser referenciado en varias discusiones eneste artculo.

DISEO

La primera consideracin en el diseo de un sistemade tubera es el tamao de la tubera. La capaci-dad debe establecerse no slo para el sistema o elproceso completos, sino tambin para cada rea demanera individual. El diseo para el caudal no debesobredimensionarse para evitar la estrangulacinde las vlvulas y la prdida de energa.

El objetivo de seleccionar el tamao de la tuberadel sistema es maximizar los tamaos de tubera

utilizados, mientras se minimizan los costos de latubera. Si se incrementa el tamao de la tubera,disminuye la prdida de carga por friccin en elsistema.

Tome en cuenta ciertas consideraciones adicionalespara el bombeo de materiales viscosos. Los mate-riales viscosos tienen una mayor prdida de fric-cin que el agua en la misma tubera. Muchas delas referencias en este artculo muestran tablas defriccin que asisten en la seleccin del tamao de latubera para diferentes gastos.

El tamao de los tubos de succin y de descarga

debe ser por lo menos del mismo tamao de lasconexiones de la bomba. El tamao del tubo de suc-cin debe ser una (1) dos (2) veces ms grande entamao que la conexin de la bomba, nunca menor.Puede usar un reductor en la lnea de succin encasi de un tubo de succin sobredimensionado.

El diseo total del sistema de tubera debe ser loms recto y corto posible con un mnimo de plieg-ues o curvas en el sistema. Los cambios imprevis-tos en el dimetro de la tubera puede ocasionarturbulencia y prdida de carga en el sistema; y porsupuesto esto debe evitarse.

Por ltimo, es necesario considerar la facilidad parala remocin de la bomba en caso de reparacin. De-bido a que eventualmente ser necesaria la remo-cin de la bomba para su mantenimiento, el sistemade tubera debe estar diseado para permitir a lostecnicos trabajar con la bomba en sitio, as comouna segura remocin. Se debe mantener un espacio

libre alrededor del equipo.

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Lado de la Succin

La tubera en el lado de la succin de la bomba escrtica para la conabilidad de la bomba y del sistema.La tubera del sistema debe contar con un nmero deconsideraciones de diseo que proporcionen:

Flujo continuo del lquido

Perl de ujo completamente desarrollado (evitainterrupciones prximas a la succin)

Una Carga Neta de Succin Positiva (NPSH)disponible

La velocidad del lquido en la tubera de succin nodebe exceder la velocidad en la entrada de la succinde la bomba. Si el tubo de la succin es ms largo que

la conexin de la succin, no ser posible una mayorvelocidad en la tubera. Una tubera ms larga re-duce la velocidad en un gasto asignado. Los servicioscon temperaturas altas tambin pueden requerir untamao ms grande de tubera para reducir la fricciny reducir la NPSH (Carga Neta de Succin Positiva)disponible.

Se recomienda una velocidad de 3 a 10 pies por segun-do (2.1 a 6.8 metros por segundo); preferentementeque el ujo est por debajo de los 7 pies por segundo(4.8 metros por segundo). Evite velocidades de msde 15 pies por segundo (10.2 metros por segundo). Siel lquido bombeado est cerca de su punto de ebul-licin, la velocidad no debe exceder los 3 pies porsegundo (2.1 metros por segundo).

La tubera larga tambin servir cuando se incrementela NPSH disponible y reducir las prdidas de presinpor friccin. En algunos casos, como cuando se mane-jan sustancias como lodo o en las columnas de bombavertical, se debe mantener la velocidad mayor a los 3pies por segundo (2.1 metros por segundo) para evitarel asentamiento (en el caso del lodo) o para asegurarque los slidos suspendidos sean llevados hacia arribaen la columna (en el caso de la bomba vertical).

La velocidad especca mnima del lodo dependede la naturaleza del mismo; la velocidad mnimacomnmente es de 5 pies por segundo (3.4 metrospor segundo). Consulte a Grundfos para el mnimo develocidad recomendado.

La conguracin de la tubera y de los accesorios de lasuccin debe considerarse para minimizar las perdidas

por friccin. Cualquier accesorio innecesario, vlvu-las instaladas en la tubera de succin de la bomba.La tubera de succin debe estar diseada con una

longitud recta de entre 4 a 10 dimetros antes de laconexin de la succin de la bomba. En caso de quela longitud no sea posible, se pueden instalar labesenderezadores o difusores para asegurar un ujouniforme.

No debe haber ms de un giro perpendicular de 90cerca de la conexin de succin de la bomba paraevitar un remolino en el lquido. Si no hay uniformi-dad en el remolino, esto ocasionar daos a la bombacomo ruido excesivo y cavitacin. Si se requiere degiros mltiples, los giros deben ocurrir en el mismoplano para ayudar al enderezamiento del ujo en lasuccin de la bomba.

Las vlvulas de aislamiento instaladas en la tubera desuccin de la bomba, que permiten el aislamiento enla bomba para su mantenimiento, deben instalarsecorriente arriba a dos dimetros o ms en la succinde la tubera. Estas vlvulas de aislamiento deben serde un diseo que procure una prdida por friccinmnima en la succin (como las vlvulas de com-puerta).

Para las bombas mltiples en un sistema comn, cadabomba debe tener sus propias lneas de succin queprovengan de la misma fuente o tubo colector. Msde una de los tubos de succin pueden ocasionar que

la bomba qude sin alimentacin.

Los sistemas con una carga de succin o succininundada son los ms comunes. Para estos sistemas,los problemas ms grandes vienen de la tubera desuccin y del diseo. La lnea de succin de la fuentedebe fabricarse libre de bolsas de aire. La entrada dela tubera debe estar nivelada o en pendiente haciaabajo de la fuente o suministro.

Ninguna tubera debe estar por debajo de la brida desuccin de la tubera. En el suministro de succin, latubera de succin debe estar correctamente sumer-gida por debajo del lquido de la supercie para evitar

vrtices y entradas de aire que pueden extenderse ala bomba.

En las aplicaciones en las que se involucre unaelevacin de la succin, se deben tomar en cuentaconsideraciones similares. La lnea de succin debeestar libre de bolsas de aire. Las bolsas de aire de cual-


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quier tipo pueden ocasionar prdidas en el cebado oretrasar el bombeo una vez que la bomba arranque. Latubera debe inclinarse constantemente hacia arriba

desde el suministro hasta la bomba. Apriete todaslas juntas para evitar fugas de lquido y entradas deaire durante la operacin. Si la bomba no es de diseoautocebante, la lnea de succin debe estar diseadacon funcin de cebado de la bomba.

Aunque no son comunes con la aplicacin de elevacinde succin, las vlvulas deben instalarse con el vs-tago en posicin horizontal para evitar la coleccin deaire, gas o vapor en alto grado. Si no se usa una vlvulade pie, la bomba debe ser de tipo autocebante o debecebarse antes del arranque. El punto de cebado debelocalizarse en el parte ms alta de la carcasa de labomba.

Para la estructura de succin, como el colector detorre de enfriamiento o pozo hmedo, siga las reco-mendaciones de diseo del Hydraulic Institute2 de susestndares para el diseo de la succin de la bomba.Investigaciones recientes en la industria de la bombahan permitido que el HI haya preparado recomenda-ciones detalladas para ambas tuberas de succin ypozos hmedos.

Los estndares proporcionan informacin sobre cmominimizar o eliminar vrtices y variaciones de veloci-dad en el ojo del impulsor, entradas de aire o burbu-jas de gas. Las consideraciones para el diseo deben

permitir un desempeo hidrulico ptimo y al mismotiempo maximizar la conabilidad del equipo.

El diseo y construccin incorrectos de las entradasde la bomba pueden interrumpir la auencia, deterio-rando el rendimiento de la bomba y reduciendo la vidade la bomba debido a la vibracin y cavitacin. Ideal-mente, una prueba con un modelo de la entrada enbombas grandes o personalizadas puede servir para eldiseo adecuado, sin embargo los gastos pueden seraltos.

Lado de Descarga

La tubera de descarga en un sistema de bombeo nocausa efectos en el desempeo de la bomba, nica-mente la prdida en la carga que genera. El diseoptimo en la tubera de descarga minimiza los costosde instalacin y operacin. Los accesorios y tuberas detamao inferior ocasionan velocidades altas, incre-mentos de presin y prdidas de energa.

Si se dimensiona un sistema de tubera muy grande,se incrementan los costos iniciales de la tubera yde los accesorios. El tubo de descarga, las vlvulas

y los accesorios deben ser por lo menos del mismodimetro que la conexin de descarga de la bomba(generalmente ms larga), o dimensionarse con-forme a buenas prcticas de industria.

Como se describi previamente, una vlvula checkpuede instalarse entre la conexin de la descargade la bomba y la vlvula de aislamiento. Si se utilizaun incrementador de tubera, debe localizarse entrela vlvula check y la bomba. El diseo ptimo de lalnea de descarga debe ser en un ngulo, como laconexin en Y, para minimizar la turbulencia y laprdida hidrosttica que ocurre con un ngulo rectoen un sifn.

FABRICACIN

As como con el diseo, la fabricacin del sistema detubera debe seguir los estndares de las prcticasen la industria. Algunas industrias, como la de en-erga5, construccin6, qumica y de petrleo7, tienenestndares que deben seguirse para conabilidad yseguridad de los sistemas. Las prcticas bsicas ini-cian recomendando que la tubera, las vlvulas y losaccesorios sean limpiados antes del ensamble.

Adems de la presin del sistema, la bomba aadirpresin adicional. El sistema de tubera debe teneruna presin nominal que sea equivalente o superiora la presin mxima del sistema. Cumpla los cdi-gos y reglamentos locales. Una prueba de presinen el sistema proporcionar una vericacin de laintegridad de la instalacin de la tubera.

La tensin en la tubera debe evitarse durante lafabricacin para incrementar la vida y durabilidadde la misma. Segn Dufour y Nelson8, el sistema detubera debe fabricarse empezando con las bridasde la bomba y posteriormente sobre la tubera.

El cuidado del alineamiento de la tubera y de losaccesorios durante su fabricacin evitar problemascomo recortar nuevamente, ajustar, volver a soldar yvolver a probar el sistema de tubera. La causa mscomn de tensin en la tubera es el desalineamien-to de las bridas.

El cuidado del alineamiento de los componentesde la tubera evita problemas futuros. Las bridas dela bomba debe estar alineadas de manera natural,


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sin ayuda externa. Durante la fabricacin, un mtodosimple para determinar si las caras de las bridas estnparalelas, es determinar si hay una diferencia visible

en los planos de las caras de la brida. Si el espacioentre las caras es visible, esto ocasionar tensin en latubera.

Otras de las causas de tensin en la tubera, quepudieran provocar una fuerza y torsin en la bomba,incluyen expansin trmica, diseo inadecuado de latubera y del sistema de soporte, picos de presin ygolpes de ariete. Los efectos de la tensin en la tuberaincluyen:

Desalineamiento del acoplamiento Grietas en las conexiones o en la carcasa de la tubera

Deformacin de la carcasa de la tubera y de la caja

de rodamientos Vibracin excesiva

Apariencia equivocada o inestabilidad durante elalineamiento

Datos de alineamiento inconsistentes

Fugas en las bridas de la bomba

Reduccin de la vida del sello mecnico y del buje Contacto con el anillo de desgaste

API-6109 establece que las conguraciones de tuberaaceptadas no ocasionarn desalineamiento excesivoentre la bomba y el motor. Estas especicaciones se

encuentran en una tabla que proporciona informacinde las cargas aprobadas para los componentes de lasconexiones que limitan la deformacin de la carcasa yaseguran una deformacin mnima de la echa.

Las prcticas estndar de la industria recomiendan quela tubera arranque desde la bomba a un punto que seencuentre a varios pies de distancia, donde se realicela conexin nal de la tubera. Durante la fabricacin,los tirantes y soportes temporales deben usarse paramantener la tubera y los accesorios en su lugar mien-tras que se completa el sistema. Las prcticas estndarde la industria recomiendan que la tubera arranquedesde la bomba a un punto que se encuentre a varios

pies de distancia, donde se realice la conexin nal dela tubera. Durante la fabricacin, los tirantes y sopo-rtes temporales deben usarse para mantener la tuberay los accesorios en su lugar mientras que se completael sistema.

Durante su fabricacin, la tubera no debe instalarsede manera forzada, como con los trinquetes de empuje

o con los polipastos de cadena. Esto puede ocasio-nar tensin, agrietamiento, deformacin o desalin-eamiento y puede afectar la operacin o causar daos

al equipo.La tubera no debe conectarse a la bomba hasta que sehaya curado la lechada de cemento y los pernos de labomba/motor/base hayan sido apretados. Una vez ter-minada la fabricacin del sistema de tubera, la insta-lacin de la bomba est completa, y las se han hecholas conexiones de la bomba, la echa debe rotarse paraasegurar que no hay friccin. Verique el alineamientopara determinar la ausencia de tensin en la tubera.Corrija la tubera si hay presencia de tensin y por lotanto desalineamiento.

SOPORTE

Adems de la fabricacin adecuada del sistema, esimportante un sistema de soporte para la tubera. Sino existe un sistema de soporte, la tubera inducirtensin en el equipo y en el sistema de soporte.

Calcule las fuerzas y momentos del sistema de tuberapara deterinar el soporte adecuado del sistema. Losclculos deben incluir los pesos de la tubera, el lquidoen la tubera y el aislamiento de la tubera. Tambinconsidere la expansin y contraccin trmica.

Las tuberas de succin y de descarga deben estar su-jetadas, respaldadas y restringidas cerca de la bombapara evitar fuerzas y movimientos en el sistema apli-

cado a la bomba.La tubera debe sujetarse cerca de las bridas de la bom-ba en la succin y en la descarga para evitar vibraciny tensin en la tubera. La Figura 6 muestra el soportecorrecto e incorrecto de la tubera.

Use un sistema de ganchos de suspensin y abrazad-eras para el soporte del sistema de tubera. Los gan-chos de suspensin y las abrazaderas deben instalarsea manera que no tengan que ser removidos durante elmantenimiento normal del equipo.

Los tramos de tubos largos de tubera deben apoyarsea distancias desiguales para evitar vibraciones por

resonancia en el sistema. Despus que la tubera hasido instalada y cuenta con soporte, se debe volver avericar el alineamiento. Es entonces cuando se debeajustar la tubera en caso que exista algn cambiosignicativo en las lecturas de alineamiento recientes.

OTRAS CONSIDERACIONES PARA LA TUBERA

Los manmetros deben montarse en la succin y


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descarga de la bomba. Los manmetros no slo sirvenpara mantener monitoreado del equipo, tambinpueden usarse para la solucin de problemas. Losmanmetros DEBEN montarse antes que las vlvulasy los accesorios. Si se colocaran despus de instalar lasvlvulas y los accesorios, se observarn lecturas falsasde presin en la salida de la bomba y por lo tanto lainformacin no ser precisa. La Figura 7muestra unabomba de doble succin en una estacin para aumen-to de presin en un sistema de distribucin de aguacon las conexiones del manmetro en las bridas de lasuccin y la descarga.

Todos los respiraderos y drenajes debern usarse conlos sistemas de bombeo, a menos de manejar algnproducto corrosivo o txico. Los respiraderos debeninstalarse en la carcasa de la bomba y en los puntosaltos de la tubera para permitir un llenado completo

de la bomba y del sistema. El drenaje remover el pro-ducto fuera de la bomba y lejos del sitio al momentode reparar el equipo.

Instale un medio de alivio de presin en el sistemacuando se usen bombas de desplazamiento positivo.Sin un tipo de alivio de presin, la presin continuarfortalecindose cada vez que la bomba opere en con-tra de una descarga cerrada. Eventualmente, el puntoms dbil en el sistema caer, ocasionando daos.

Las reglas para el diseo de los sistemas de tuberapara el bombeo de lodo no se aplican necesariamente

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para los diseos de bombeo de agua. El lodo ligeroacta de manera similar al agua. Sin embargo, el lodopesado, no acta como el agua. Se considera lodo pe-sado a todo lquido con ms de 20% de slidos por volu-men. Generalmente, se requiere de potencia adicionaly de velocidades superiores para mover el lodo pesado.Estos sistemas tambin presentan mayor desgaste enla tubera, en los accesorios y en el equipo. El diseoadecuado de los sistemas de tubera que manejanlodo pesado es muy detallado y es ms de lo que esteartculo pueda cubrir.

RESUMEN

El dimensionamiento adecuado del sistema de tu-bera resultar en un costo menor del ciclo de vida del

sistema de bombeo. Esto requiere la bsqueda del bal-ance ptimo entre los costos de la bomba y de insta-lacin, as como los costos de energa asociados con lasprdidas por friccin en la tubera.

Tambin ser necesario observar que las prdidas porfriccin en los sistemas de tubera pueden requerirmotores, bombas y suministros de energa ms grandespara reducir las prdidas en vez de haber utilizado tu-beras ms grandes.

La presin de la descarga de la bomba tambin ser su-perior cuando las prdidas por friccin sean excesivas. Eldiseo y fabricacin adecuados asegurarn la conabili-

dad del equipo y se evitarn problemas causados por losefectos del sistema de tubera.libre, se deber corregirla tensin adicional en la tubera. En otro artculo sepueden encontrar discusiones adicionales sobre lainstalacin de la tubera.

REFERENCIAS

Hydraulic Institute (2000). ANSI/HI 1.3-2000 1. Bombas (Centrfugas) Rotodinmicas para Diseo. Hy

draulic Institute. http://www.pumps.org.Hydraulic Institute (1998). ANSI/HI 9.8-1998 2.Normas Nacionales Americanas para el Diseo dela Succin de la Bomba. Hydraulic Institute.http://www.pumps.org.

American Society of Mechanical Engineers (2005).3.ASME/ANSI B16.1-2005 Bridas para Tubera y Ac-cesorios: Clase 25, 125 y 250. American Society ofMechanical Engineers. http://www.asme.org.

American Society of Mechanical Engineers (2003).4.ASME/ANSI B16.5-2003 Bridas para Tubera y Acce-

sorios Bridados: NPS 1/2 hasta 24. American Societyof Mechanical Engineers. http://www.asme.org.

American Society of Mechanical Engineers (2007).5.ASME/ANSI B31.1-2007 Tubera de Potencia. Ameri-can Society of Mechanical Engineers. http://www.asme.org.

American Society of Mechanical Engineers (2008).6.ASME/ANSI B31.9-2008 Servicios de Construccinde Tuberas. American Society of Mechanical Engi-neers. http://www.asme.org.

American Society of Mechanical Engineers (2008).7.ASME/ANSI B31.3-2008 Tubera de Proceso. Ameri-can Society of Mechanical Engineers. http://www.asme.org.

Dufour, John W. and Nelson, W., Ed. (1993).8. Manualde Referencia para Bombas Centrfugas. McGraw-Hill, Inc.

American Petroleum Institute (2004). Estndar9.API 610, 10ma. Edicin, Bombas Centrfugas para laIndustria del Petroleo, Petroqumica y Gas Natural.American Petroleum Institute.http://www.api.org.

RECONOCIMIENTOS

Figuras 1, 2, 3 y 7:Diagnostic Solutions, LLC.


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