Bombeo de-emulsiones

1
BOMBEO DE
MATRICES Y
EMULSIONES
PRIMERA
PARTE

2
DEFINICIONES
•Alto Explosivo:
Substancia o mezcla
que se inicia con un
detonador Nº 8.
Clasificación 1.1
• Agente explosivo: Insensible al
detonador Nº 8.
•
• Clasificación 1.5
• Emulsión: mezcla estable
de dos líquidos inmiscibles
• Matriz: emulsión no
sensibilizada y balanceada.
Del tipo “agua en aceite”
•Puede sensibilizarse
mediante gasificación o
agregando burbujas
• Anfo Pesado. Mezcla de Anfo
y matriz en diversos
porcentaje
•Al variar los porcentajes se
obtienen distintas densidades
•Al aumentar el porcentaje de
matriz se incrementa la
resistencia al agua
• Producto Vaciable: Aquel que
puede ser cargado mediante
gusanos o tornillos sinfín
•Producto bombeable: Aquel
que debe ser cargado con una
bomba

3
DEFINICIONES
•Viscosidad: Resistencia
que opone un líquido a
su flujo
• Corte o Shear: Capacidad de la
emulsión de aumentar su
viscosidad cuando está sometida
a un esfuerzo de corte.

4
El bombeo de Matrices y
de Anfos Pesados reviste
ciertos riesgos que deben
ser conocidos y
controlados
La matriz a pesar que
es un producto no
sensibilizado bajo
ciertas condiciones
puede llegar a producir
una explosión
....Si la temperatura de la
matriz aumenta de manera
considerable el agua contenida
se evaporará y el nitrato se
cristalizará rápidamente. El
nitrato iniciará un proceso de
descomposición sostenido con
generación de calor y puede
terminar en una explosión.
....A medida que aumenta
el nivel de sensibilización
se incrementa el riesgo.....
IMPORTANTE

5
Los usuarios y
manipuladores deben
conocer las principales
propiedades y las
condiciones de uso de
los explosivos

6
•VISCOSIDAD
•DENSIDAD
•DIÁMETRO CRÍTICO CONFINADO
•SENSIBILIDAD AL IMPACTO
•SENSIBILIDAD AL ROCE
•ESTABILIDAD TERMAL
•ESTABILIDAD BAJO PRESIÓN
PROPIEDADES DE LAS
EMULSIONES

7
•Temperatura mínima práctica de
bombeo
•Presencia de sólidos suspendidos
•Naturaleza de los sólidos
(explosivos,abrasivos, quebradizos,
friables)
•Presencia de sensibilizadores
químicos
•Presencia de burbujas
PROPIEDADES DE LAS
EMULSIONES

8
•Contenido de agua
•Naturaleza de las fases agua y
aceite(comburente/combustible)
•Presencia de combustibles
volátiles
•Grado de homogeneidad de la
matriz.
PROPIEDADES DE LAS
EMULSIONES

9
BOMBAS de
transferencia
Existen muchos tipos de
bombas sin embargo no
todas son apropiadas
para la transferencia de
matrices y emulsiones

10
CLASIFICACIÓN DE LAS
BOMBAS
1.Cavidad progresiva
2.Engranajes
3.Tornillos
4.Paletas deslizantes
5.Peristáltica
6.De pistones
7.De diafragma
Pueden agruparse en dos
grandes categorías
. - De desplazamiento
positivo
. - Centrífugas
Las de desplazamiento
positivo se clasifican a su
vez por tipos

11
BOMBAS DE CAVIDAD
PROGRESIVA
1. Compuestas de rotor helicoidal que
gira en el interior de un estator
también con hilo helicoidal.
2. Los rotores son de acero inoxidable
sólidos y el estator de elastómero
3. Al girar se forman cavidades que se
desplazan
4. Las cavidades cerradas que quedan al
mismo tiempo define las etapas de la
bomba.
5. Al aumentar el número de etapas la
bomba puede bombear con mayor
presión

12
Rotor
estator
BOMBAS DE CAVIDAD
PROGRESIVA

13
Bomba
MONO
El eje Flexishaft permite la transmision del torque radial y el
esfuerzo de empuje desde el eje motriz al producto en forma
homogénea reduce el resbalamiento del rotor.
Eje Flexishaft
BOMBAS DE CAVIDAD
PROGRESIVA

14
BOMBAS DE CAVIDAD PROGRESIVA
En Enaex se utilizan
las siguientes bombas
de cavidad progresiva
Marca Etapas Diámetro Aplicación
Mono 1 3” y 4” Matrices
Mono 2 4” Blend
Mono 4 2”
Encartuchado
Emulsiones PD
Allweiller 2 4” Blend
Tarby 3 3
Emulsiones PD
bombeables

15
BOMBAS DE ENGRANAJES
1. Compuestas de dos rotores con
engranajes que giran en el interior de
la caja de la bomba.
2. Las que se usan en emulsiones tienen
engranajes de poliuretano
3. Al girar los engranajes se desplaza la
cavidad que se forma entre los dientes
y la caja.
4. Los dos ejes giran simultáneamente,
pero sólo uno es el motriz.

16
1. El movimiento se transmite de un eje
al otro mediante un sistema de
engranajes externos
2. El movimiento del fluido es en el
sentido contrario al giro de los
engranajes

17
Bomba Bowie

18
En matrices se usan las
siguientes bombas de
engranajes
Marca Diámetro Aplicación
Bowie 2” y 3” Matrices en camiones
Bowie 4” Matrices a silos
Raven 2” Matrices en camiones

19
1. Es un tipo especial de bomba de engranajes
2. Ideal cuando se requiere alta succión y alta
presión.
3. En Enaex se usan para la inyección de
petróleo en los camiones fábrica
INTERNOS

20
Bomba Viking
INTERNOS

21
1. Es una variación de la bomba de
engranajes
2. Tiene también dos rotores con lóbulos que
giran en el interior de la caja de la bomba.
3. Su funcionamiento es similar a la bomba
de engranajes.
4. No se recomiendan para transferir
emulsiones.
5. En Enaex se usan para transferir solución
de nitrato de amonio.
6. Su flujo es pulsante
BOMBAS DE LÓBULOS

23
1. Un volante excéntrico al girar
aplasta una manguera flexible y
desplaza un volumen en su interior.
2. Aplicaciones para bajas presiones.
3. Se usa en el bombeo de hormigones y
tiene amplia aplicación en
laboratorios.
4. Para aumentar su eficiencia se
aplica vacío a la cámara de la
manguera.
5. Se usó en el bombeo de aquageles GD
sin mucho éxito
BOMBAS PERISTALTICAS

25
1. Un pistón se desplaza en el interior
de un cilindro.
2. A través de válvulas se controla la
admisión y descarga.
3. Existen varios tipos de estas bombas.
Ej pistones radiales, pistones con
placa de balanceo, etc.
4. Ideal cuando se requieren altísimas
presiones.
BOMBAS DE PISTONES

26
5. En el bombeo de aquageles se usaron
mucho las bombas de pistones.
6. Se usan todavía en el bombeo de
emulsiones de pequeño diámetro,
pero no es considerada una bomba
segura.
7. En la actualidad tienen aplicación
en la inyección de agua y petróleo.
BOMBAS DE PISTONES

27
BOMBAS DE PISTONES
Animación

28
BOMBAS DE PISTONES
Animación
Otras bombas de pistones
De eje inclinado
De pistón radial
Con placa de cabeceo

29
Bomba
Cat
BOMBAS DE PISTONES

30
 Existen bombas de diafragma simple
y doble diafragma
 Los diafragmas se expanden en el
interior de la bomba mediante aire
comprimido.
 Las cámaras formadas por los
diafragmas se presurizan en forma
alternada.
 Se usan válvulas check con bolas
para impedir que el producto vuelva
atrás.
 Una válvula de 4 vías controla la
admisión y escape del aire.
 El flujo es pulsante
BOMBAS DE DIAFRAGMA

31
BOMBAS DE DIAFRAGMA SIMPLE
Animación

32
BOMBAS DE DOBLE DIAFRAGMA
Animación

33
BOMBA WILDEN
BOMBAS DE DIAFRAGMA

35
Factores que deben ser
considerados en la selección
de la bomba
Temperatura del producto: en el
momento de la transferencia. Debe
verificarse la resistencia termal y la
dilatación de los componentes de la bomba.
A muy bajas temperaturas el producto
aumenta demasiado su viscosidad. No se
recomienda por ningún motivo usar bombas
con chaquetas de calefacción
Criterios en el diseño y
selección de las bombas

36
Criterios en el diseño.....
b.Presión de descarga: la bomba debe ser capaz
de resistir la presión bombeo establecida. En las
matrices no supera las 100 psi (7 bar) En los
Anfos Pesados puede llegar a 200 psi (14 bar).
En el bombeo de emulsiones de pequeño
diámetro en tiros hacia arriba puede llegar a
300 psi (20 bar)
c.Alimentación: la alimentación de matriz a la
bomba es muy importante. Debe mantenerse en
forma continua y evitarse toda posibilidad de
entrada de aire. De lo contrario la bomba
cavitará.

37
c) Succión: la manguera de succión debe tener la
mínima longitud posible. Debe usarse el mayor
diámetro posible en la succión.
d) Bombeo con alta presión: para el bombeo de
Anfo pesado o de emulsiones de pequeño diámetro
deben usarse bombas de cavidad progresiva de dos o
más etapas. Algunos fabricantes de explosivos usan
bombas de pistones.

38
e) Viscosidad: la matriz aumenta su
viscosidad cada vez que es sometida a un
bombeo. Este incremento depende de varios
factores que son:
f) Flujo: el flujo debe determinarse siempre
previamente, ya que es muy importante en el
diseño y selección de la bomba
g) Pérdida de carga: hay que conocer la
altura y la pérdida de carga en la línea
para estimar la presión de operación.

39
h) Temperatura: debe conocerse el
rango de temperatura que tendrá
la matriz o la emulsión que será
bombeada. Algunos tipos de
bombas no pueden operar con altas
temperaturas. Por otra parte a
bajas temperaturas la viscosidad se
incrementa notablemente

40
i) Tipo de matriz: en general las
características de la matriz dependerá
del emulsificante usado, en especial la
viscosidad y la variación de ésta con la
temperatura.
El incremento de la viscosidad tiene
efectos nocivos: Con alta viscosidad las
bombas tienden a cavitar, la presión se
incrementa y la temperatura del
producto tiende a subir. En estas
situaciones se recomienda cambiar el
tipo de matriz.

41
e) Capacidad de la bomba: Es importante
que la bomba tenga la capacidad que
corresponde para el flujo que se ha
determinado. No deben sobrepasarse las
revoluciones recomendadas por el fabricante
de la bomba.
Se recomienda sobredimensionar la
capacidad y bombear con menos
revoluciones aunque se pierda eficiencia.

42
Riesgos en el bombeo de
matrices
 Existen tres tipos de
riesgos:
.- Químicos
- Mecánicos
- Operacionales

43
Riesgos Químicos
 Reacción con el cobre
.Las cuproaleaciones reaccionan con el
nitrato de amonio y forman
compuestos explosivos de alta
sensibilidad. Esta reacción es muy
rápida y provoca una corrosión
acelerada del material.
 Degradación de elastómeros
.Los elastómeros de bombas y
mangueras se degradan y pierden sus
propiedades. Esto ocurre
especialmente con las matrices de
bajo Ph.
 Descomposición de
explosivos:
1.Descomposición de restos de explosivos
en el interior de la bomba. Ej en ejes
huecos o en espacios muertos de
tuberías
2.Reacciones químicas en productos con
Aluminio sin revestimiento
3.Reacciones químicas de la matriz con
otras partículas metálica muy finas
.

44
Riesgos Mecánicos
 Roces en el interior:
.Debido a material extraño que
entra a la bomba o bien con un
elemento de la misma bomba que
se ha quebrado
 Roce excesivo con masa de
explosivo:
.Se produce fricción continua en el
interior de la bomba con una masa
de emulsión que ha quedado
estancada en su interior.
 Calentamiento por alimentación
discontinua por:
1.Entrada de aire en la succión
2.Colapso de la manguera de alimentación
3.Exceso de viscosidad
4.Bloqueo de la línea de salida.
.

45
. Riesgos por desgaste
excesivo
1. Rotura del eje del rotor.
2. Rotura de engranajes
3.Cavitación en las bombas de
cavidad progresiva si se
desgasta excesivamente el
estator
 Requerimientos de Potencia
La potencia depende del flujo que se
desea tener y de la presión
resultante.
.Siempre debe establecerse un límite
en la velocidad de la bomba.
En el caso de usar motores
eléctricos, estos deben tener
protección IP-55
Si se utilizan motores hidráulicos
debe considerarse siempre una válvula
de sobrepresión
Las bombas neumáticas tienen
dificultades para controlar su
velocidad. Se recomienda atención
permanente del operador.
Riesgos Mecánicos

46
 En las bombas de engranajes siempre debe
considerarse el uso de rodamientos exteriores.
En las bombas de cavidad progresiva deben
usarse sellos mecánicos. Debe evitarse el uso de
empaquetaduras de prensa estopa.
Sellos y Rodamientos y
Ejes
En las bombas de cavidad progresiva deben
usarse siempre ejes macizos y nunca ejes
huecos.
Riesgos Mecánicos

47
Riesgos Operacionales
En Bombas de cavidad progresiva
 La temperatura se eleva, pero el producto
fluye
1. La bomba cavita por entrada de aire
2. La bomba cavita por atascamiento en la succión
3. En el interior de la bomba hay roce causado por
material extraño
 El amperaje o la presión hidráulica
sobrepasa los valores normales
1. La línea de descarga está obstruida
2. La bomba se atasca por una material extraño en su
interior
3. La viscosidad está muy alta

48
 Operación sin producto
. Es la condición operacional más grave de estas
bombas por el alto potencial.
.Al no tener producto el rotor de la bomba roza el
estator generando una gran cantidad de calor.
 Exceso de presión
2. La emulsión está demasiado viscosa

49
 La bomba produce ruido anormal y
vibraciones
1. La bomba está cavitando
2. En el interior de la bomba hay roce causado por
material extraño
 La bomba opera en vacío por:
1. El producto se agotó
2. La línea de succión está obstruida o rota
4. Se opera intencionalmente en vacío para tratar de
cebarla con producto.

50
Problemas Potenciales
a)Operación sin producto
b)Alta presión de descarga puede
provocar recalentamiento
c)Cavitación por entrada de aire
d)Agripamiento de los
rodamientos
e)Falla del acoplamiento interno

51
f) Sobrecalentamiento por
deslizamiento cuando la bomba
tiene mucho desgaste. No
debe aumentarse la velocidad
para compensar desgaste.
g) La alimentación del producto a
la bomba no está enteramente
libre

52
h)Tienen piezas internas como
tuercas que pueden soltarse.
i) El producto puede salir por los
sellos al girar en reversa.

53
Recomendaciones
a) Operar con bajas velocidades y con
matrices de baja viscosidad. Esto
disminuye las posibilidades de
cavitación.
b) El estator debe ser compatible con
el producto y la temperatura.
c) El rotor siempre debe ser sólido.
d) Se recomiendan conexiones
flexibles y sellos mecánicos del tipo
leapseal.

54
e) Los rodamientos deben ser
exteriores y sellados.
f) Debe tener siempre un dispositivo
de ruptura para liberar la presión.
g) El motor eléctrico nunca debe estar
dimensionado. Debe tener la
potencia necesaria para operar en
condiciones normales. La detención
por sobre amperaje constituye un
elemento más de protección.
Recomendaciones

55
h) Las bombas deben desarmarse e
inspeccionarse a intervalos
regulares. Deben revisarse el
estator, rotor, uniones y sellos.
i) El estator debe cambiarse cuando
la capacidad de la bomba llegue a
75% de su capacidad nominal nueva.
Es necesario llevar un registro en
el tiempo de los kgs/vuelta que
entrega la bomba.
Recomendaciones

56
j) La duración del estator depende de
muchos factores entre otros el Ph
de la matriz, la presencia de
materiales abrasivos
(extendoesferas), la viscosidad de
la matriz y la temperatura de
bombeo.
k) Los rotores deben cambiarse cuando
eldiámetro medido en la cresta del
eje impulsor tenga más de .010
pulgadas de desgaste, fisuras,
poros, picaduras o surcos.
Recomendaciones

57
l) Todas las tuercas internas deben
estar aseguradas con alambre
inoxidable
m)Deben implementarse sistemas de
protección que impidan la operación
de la bomba bajo condiciones de no
flujo, presión y temperatura
anormal.
n) Finalmente deben implementarse
programas de mantenimiento control
y preventivo.
Recomendaciones

58
Bombas de engranajes
1. Si la temperatura del producto
sobrepasa los 60ª C los engranajes
se reblandecen y pueden colapsar
2.Si la presión sobrepasa las 100 psi
( 7 bar) también dañará los
engranajes.
3.Esta bomba tiende a cavitar más
que la de cavidad progresiva. Tiene
en consecuencia menos capacidad de
succión.

59
 Operación sin producto
. En estas bombas esta condición
no reviste la gravedad de las
bombas de cavidad progresiva.
.Sin embargo esta bomba es más
vulnerables a las otras
condiciones

60
Bombas de diafragma
. Esta bomba es la más segura sin
embargo tiene poco uso debido a sus
numerosas limitaciones:
1.La presión de bombeo está
limitada a 60 psi (4 bar)
2.No es útil para dosificar.Tiene
flujo pulsante
3.Se usa sólo en transferencias
especialmente de productos muy
sensibles

Bombeo de-emulsiones

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Bombeo de-emulsiones

Similar a Bombeo de-emulsiones (20)

Más de Roberto Ortega

Más de Roberto Ortega (20)

Último

Último (20)

Bombeo de-emulsiones