18460581 curso-de-capacitacion-de-bombas

BOMBAS
INTERNACIONALES
MEXICANAS S.A. de
C.V.
Curso de capacitación
para la puesta en
marcha y operación de
un equipo de bombeo
API – 610 9ª. Edic.

1

INDICE
CAPITULO 1

FILOSOFIA DE
OPERACIÓN
1.1 CONCEPTOS BASICOS
1.1.1 Mecánica de Fluidos
1.1.2 Definición de Bomba
1.1.3 Clasificación de los Fluidos
1.1.4 Propiedades de los Fluidos
1.1.5 Presiones
1.1.6 Carga Dinámica Total
1.1.7 Ecuación de Bernoulli
1.1.8 N P S H
1.1.9 Cavitación
1.1.10 Golpe de Ariete
1.1.11 Leyes de Afinidad

2

1.2 ARRANQUE DE
MOTOBOMBA
1.2.1 Instalación
1.2.2 Cebado o Purga
1.2.3 Arranque y Operación de la
Bomba

3

CAPITULO 2
MANTENIMIENTO PREDICTIVO
2.1 MANTENIMIENTO
PREVENTIVO
2.1.1 Inspección
2.1.2 Lubricación
2.1.3 Desensamble
2.1.4 Ensamble
2.1.5 Anillos de Desgaste
2.1.6 Rodamientos

2.2 ANALISIS DE FALLAS MAS
FRECUENTES
2.2.1 Localización de Problemas
2.2.2 Soluciones y Prevención

4

CAPITULO 3
PROGRAMACION
CALIBRACION

3.1 ARRANQUE Y PARO

3.2 FALLAS Y COMO
CORREGIRLAS

5

Introducción

Los productos BIMSA son el resultado de más
de 20 años de desarrollo y estudio progresivo.
Su avanzado Diseño, la selección de sus
materiales y la precisión de su construcción,
refleja esta amplia experiencia. Los productos
BIMSA le proporcionan una operación eficiente
con un mínimo de mantenimiento y
reparaciones.

Con este curso lo que se pretende es
familiarizar al personal de mantenimiento y
operación con detalles pertinentes y
procedimientos adecuados para el
mantenimiento de las bombas BIMSA

6

CAPITULO 1
FILOSOFÍA DE OPERACIÓN

1.1 CONCEPTOS BASICOS
1.1.1 Mecánica de Fluidos

En la formación del ingeniero mecánico, además
de las matemáticas, instrumento imprescindible de
trabajo y de la Física, base de la ingeniería, han de
Intervenir las siguientes disciplinas fundamentales:
Mecánica de los cuerpos rígidos, mecánica de los
cuerpos deformables o resistencia de los materiales,
termodinámica, transmisión de calor y
mecánica de fluidos.

La mecánica de fluidos es la parte de la mecánica
que estudia las leyes del comportamiento de los
fluidos en equilibrio, hidrostática, y en movimiento,
hidrodinámica.

En el desarrollo de los principios de la mecánica de
fluidos juegan un papel preponderante, mientras que
otras o influyen poco o nada. En la hidrostática, el peso
especifico es la propiedad importante, mientras que en
la hidrodinámica, la densidad y la viscosidad son las
que predominan.
7

1.1.2 Definición de Bomba

El bombeo puede definirse como la adición de energía a
un fluido para moverse de un punto a otro, no es como
frecuentemente se piensa, la adición de presión. Por que
la energía, es capacidad para hacer trabajo, adicionándola
a un fluido obliga al fluido a hacer trabajo.

Una bomba es un trasformador de energía. Recibe
energía mecánica, que puede proceder de un motor
eléctrico, de combustión, etc. y la convierte en forma de
presión, de posición o de velocidad.

La bomba es una máquina diseñada para incrementar la
energía a un líquido.

1.1.2.1 Clasificación de las Bombas

Las bombas pueden clasificarse considerando su
aplicación a los materiales de construcción y a los líquidos
que manejan. Este método basado en el principio por el
cual se agrega energía al líquido, divide a las bombas en
tres grandes grupos.

BOMBAS DINAMICAS O CENTRIFUGAS
BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO
BOMBAS ROTATIVAS
8

Para nuestro curso solo nos referiremos a las Bombas
Centrifugas.

1.1.2.2 Bombas Centrífugas

Desarrollan su presión como resultado de la fuerza
centrifuga. Su uso y aplicación es principalmente donde
se requieren grandes volúmenes a presiones
relativamente bajas. Estas bombas operan a velocidades
relativamente altas, generalmente conectadas
directamente a los motores que las impulsan. Estas
bombas sin embargo no son auto-cebantes excepto en
algunos diseños especiales. La capacidad manejada varía
considerablemente con la presión de descarga. Las
bombas centrifugas, no son adecuadas para el manejo de
líquidos viscosos. Aunque ocasionalmente se usan en
estos servicios, no hay que olvidar que su
comportamiento hidráulico varía cuando se manejan
líquidos con viscosidades arriba de 500 a 1000 ssu.

Una bomba centrifuga es un medio mecánico para
transportar un liquido de un punto a otro a través de la
conversión de la energía mecánica a energía potencial
dentro del líquido manejado por la bomba, normalmente
fluyendo por una tubería a un nivel más alto

9

1.1.3 Clasificación de los Fluidos

Los fluidos se clasifican en líquidos y gases

1.1.3.1 Fluido.

Es aquella sustancia que debido a su poca cohesión
intermolecular, carece de forma y adopta la forma del
recipiente que lo contiene, se deforma continuamente
cuando se le sujeta a un esfuerzo cortante, sin importar
la magnitud de este.

1.1.3.2 Líquidos.

Los líquidos a una presión y temperatura determinados
ocupan un volumen determinado. Introduciendo el líquido
en un recipiente , adopta la forma del mismo, pero
llenando solo el volumen que le corresponde. Si sobre el
líquido reina una presión uniforme, por ejemplo, la
atmosférica, el líquido adopta una superficie libre plana,
como la superficie de un lago o la de un cubo de agua.

1.1.3.3 Gases

Los gases a una presión y temperatura determinadas
tienen también un volumen determinado, pero puestos en
libertad se expandes hasta ocupar el volumen completo
del recipiente que lo contiene y no presentan superficie
libre.
10

Los líquidos ofrecen gran resistencia al cambio de
volumen, pero no de forma y los gases ofrecen poca
resistencia al cambio de forma y volumen; por tanto el
comportamiento de líquidos y gases es igual en conductos
cerrados (tuberías), pero no en conductos abiertos
(canales), por que solo los líquidos son capaces de crear
una superficie libre.

11

1.1.4 Propiedades de los Fluidos

La solución de cualquier problema de flujo de fluidos
requiere un conocimiento previo de las propiedades del
fluido es estudio.

1.1.4.1 Densidad.

La densidad es la cantidad de masa por unidad de
volumen de una sustancia.
ρ = m/v
En donde v es el volumen de la sustancia cuya masa es
m. Las unidades de la densidad son:
Sistema Internacional de Medidas en kilogramos por
metro cúbico.
Sistema Ingles de Unidades en slug por pie cúbico

1.1.4.2 Peso Específico.

El peso especifico es la cantidad de peso por unidad de
volumen de una sustancia.
γ = w/v

En donde v es el volumen de una sustancia que tiene el
peso w. Las unidades del peso especifico son:
Sistema Internacional de Medidas en Newtons por metro
cúbico
Sistema Ingles de Unidades en libras por píe cúbico

12

1.1.4.3 Gravedad Específica.

A menudo resulta conveniente indicar la densidad o el
peso específico de un fluido en términos de su relación
con la densidad o peso específico de un fluido común, a
esto se le conoce como gravedad específica y se puede
definir de las siguientes formas:
a) La gravedad específica es el cociente de la densidad
de una sustancia entre la densidad del agua a 4º C.
Ge = ρ sust / ρ agua a 4º C
a) La gravedad específica es el cociente del peso
específico de una sustancia entre el peso específico
del agua a 4º C
Ge = γ sust / γ agua a 4º C
la gravedad específica es una cantidad adimensional.

1.1.4.4 Viscosidad.

La viscosidad de un fluido es la propiedad que expresa la
resistencia al movimiento relativo de sus moléculas
cuando se le aplica una fuerza externa. La viscosidad se
debe primordialmente a las interacciones entre las
moléculas del fluido, por lo tanto al aumentar la
temperatura de los fluidos disminuye su viscosidad.

13

1.1.4.5 Viscosidad Absoluta o Dinámica.

Es la resistencia que presentan los fluidos en movimiento
a que unas capas de los mismos se deslicen sobre otras,
cuando están animadas a velocidad definida. La ecuación
que la define es la siguiente:
µ = τ / (∆v / ∆y)
Las unidades de la viscosidad dinámica son:
Sistema Internacional de Medidas en N.s/m², Pa.s ó
Kg/m².s Sistema Internacional de Unidades Lb.s/pie², ó
slug/pie.s

La viscosidad dinámica también es dada en unidades del
sistema cgs y la cual es el Poise = dina.s/cm².

1.1.4.6 Viscosidad Cinemática.

En hidrodinámica intervienen junto con las fuerzas debidas a
la viscosidad dinámica las fuerzas de inercia, que dependen
de la densidad. Por eso tiene un significado importante la
viscosidad dinámica referida a la densidad o sea, la relación
de la viscosidad dinámica µ a la densidad ρ, que se denomina
viscosidad cinemática:
ν = µ/ρ

Las unidades de la viscosidad cinemática son:
Sistema internacional de Medidas m²/s.
Sistema Ingles de unidades pies²/s.
La viscosidad cinemática también es dada en unidades del
sistema cgs y la cual es el stoke = cm²/s.

14

1.1.4.7 Presión de Vapor.

En la superficie libre de un líquido a cualquier
temperatura hay un constante movimiento de moléculas
que escapan de dicha superficie, es decir, el líquido se
evapora. Si el líquido se encuentra en un recipiente
cerrado y sobre su superficie queda un espacio libre, este
espacio se llega a saturar de vapor y ya no se evapora
más líquido. A la presión parcial a que se dan lugar las
moléculas de vapor se llama presión de vapor.

Si aumenta la temperatura aumenta la presión de
saturación y se evapora más líquido es decir, todo fluido
de saturación del vapor a esa temperatura.

1.1.5 Presiones

Los valores de la presión se deben establecer respecto a
un nivel de referencia. Sí este nivel de referencia es el
vacío, las presiones se denominan absolutas, como se
muestra en la figura de abajo.

15

Presión Manométrica

Presión Absoluta
Presión Atmosférica

Presión de Vacío

0 Absoluto

Figura 1

La mayor parte de los manómetros miden en
realidad una diferencia de presión, entre la presión
real y la presión del ambiente (generalmente la
presión atmosférica).

Los niveles de presión que se miden respecto a la
presión atmosférica se denominan presiones
“manométricas”.

16

En todos los cálculos que se efectúan mediante la
ecuación de los gases ideales o cualquier otra ecuación
de estado se deben emplear presiones absolutas; por lo
tanto:

P absoluta = P manométrica + P atmosférica

La presión atmosférica se puede obtener mediante un
barómetro, en el cual se mide la altura de una columna
de mercurio. La altura medida se puede convertir en
unidades de presión. Cuando se requiere mayor
presición, la altura medida debe corregirse debido a los
efectos de temperatura y altitud.

17

1.1.6 Carga Dinámica Total.
La carga dinámica total es la medida del incremento de
energía impartida al liquido por la bomba por unidad de
peso. Es igual a la carga total de descarga (Hd) menos la
carga total de succión (Hs) o más la elevación total de
succión.

1.1.6.1 Elevación de Succión.
La elevación de succión existe cuando el nivel de
suministro en la succión está debajo de la línea de
centros de la bomba. La elevación total de succión es
igual a la elevación estática en m. más las pérdidas de
rozamiento en la línea de succión incluyendo las pérdidas
en la entrada

1.1.6.2 Carga de Succión.
La carga de succión (Hs) existe cuando el nivel del líquido
de abastecimiento está arriba de la línea de centros de la
bomba o del ojo del impulsor. La carga total de succión es
igual a la altura estática en m. que tiene el nivel del
líquido por arriba de la línea de centros de la bomba,
menos todas las perdidas en la línea de succión
incluyendo las pérdidas en la entrada, más cualquier
presión (un vacío como en un condensador es una presión
negativa) existente en la fuente de abastecimiento de
succión.

18

Primer Caso:
En la figura 2 se muestra un sistema con nivel de
suministro debajo de la línea de centros de la bomba
(con elevación de succión) En este caso, la lectura del
manómetro de la brida de succión corresponderá a un
vacío.
hrd

LINEA DE .
REFERENCIA

hd
H
hs
SUCCION DESCARGA

hrs

Figura 2. Operando con elevación de succión.

Hs = -hs - hrs
Hd = hd + hrd
H = Hd - Hs = hd + hs + hrd + hrs

19

Segundo Caso:
En la figura 3 se muestra un sistema con nivel de
suministro arriba de la línea de centros de la bomba
(operando con carga de succión). En este caso, la lectura
del manómetro, de la brida de succión corresponderá a
una presión.
hrd

H

hd
hrs
hs

LINEA DE
REFERENCIA

SUCCION DESCARGA

Figura 3. Operando con carga de succión.

Hs = hs - hrs
Hd = hd + hrd
H = Hd - Hs = hd - hs + hrd + hrs

20

De las ecuaciones vistas anteriormente se tiene lo siguiente:

H = Carga total en m comúnmente conocida como carga
dinámica total. Todas las cargas están medidas en m
columna de líquido bombeado.

Hs = Carga total de succión en m columna de líquido

Hd = Carga total de descarga en m columna de líquido

hs = Carga estática de succión de descarga en m. Distancia
vertical desde el nivel libre de liquido de succión a la línea
de referencia. Nótese que en las ecuaciones anteriores
Este valor es negativo cuando el sistema opera bajo una
carga de succión y positivo cuando opera con elevación
de succión.

hd = Carga estática de descarga en m. Distancia vertical
entre la línea de referencia y la superficie libre de líquido
del tanque de descarga. Como línea de referencia debe
tomarse la línea de centros de la bomba, en horizontales
y verticales de doble succión o la entrada al ojo del
primer impulsor para bombas verticales de simple
succión.

hrs = Perdidas por rozamiento en la tubería de succión en
m. A la carga requerida para vencer el rozamiento en las
tuberías, válvulas accesorios, ensanchamientos, codos,
coladores, etc.

hrd = Perdidas por rozamiento en la tubería de descarga en
m.

21

1.1.6.3 Determinación de la Carga Total.

La carga total (H) de una bomba en una instalación de
campo puede calcularse con la lectura de los manómetros
como se indica en la figura 4.

Zman S Zman D

SUCCION DESCARGA

Figura 3. Sistema de Bombeo con Manómetros

H = HD - HS

HD = Pman ± Zman + V²
D D

ρg 2g

HS = Pman ± Zman + V²
S S

ρg 2g

22

Cuando se usen manómetros en instalaciones con
presiones positivas o mayores que la atmosférica,
deberá purgarse todo el aire que haya quedado
atrapado en la tubería del manómetro hasta que
aparezca el fluido en forma continua por la tubería de
purga; esto asegurará una lectura a la altura de la
línea de centros del manómetro. Sin embargo en
mediciones de vacío esta lectura se considerará en el
punto de conexión del manómetro debido al vacío y
por otro lado por carecer de líquido la línea del
manómetro.

23

1.1.7 Ecuación General de Bernoulli.
Por el principio de la conservación de la energía, sabemos
que la energía que poseen un fluido en movimiento está
integrada por la energía, interna, las energías debidas a
al presión, a la velocidad y a su posición en el espacio.

Este principio está comprendido en la siguiente ecuación:

Energía en Energía Energía Energía Energía en
+ - - =
Sección 1 Añadida Perdida Extraída el punto 2

Esta ecuación, en el flujo permanente de fluido
incomprensible se reduce a

P1 V ²1 P2 V²2
+ Z1 + – Hr1-2 + H - Ht = + Z2 +
ρg 2g ρg 2g

Donde:

P1/ρg y P2/ρg = Alturas de presión

V²1/2g y P2/2g = Alturas de velocidad

Z1 y Z2 = Alturas Geodésicas

Hr1-2 = Energía perdida por rozamiento entre 1 y 2

H = Energía añadida por las bombas instaladas entre 1 y
2
Ht = Energía Extraída por las tuberías instaladas

24

Además

(P1/ρg) + Z1 = h1 Altura piezométrica en el punto 1

(P2/ρg) + Z2 = h2 Altura piezométrica en el punto 2

(P1/ρg) + Z1 + (V²1/2g) = H1 Altura total en el punto 1

(P2/ρg) + Z2 + (V²2/2g) = H2 Altura total en el punto 2

Cálculos de la carga total de trabajo (H) aplicando el
teorema de BERNOULLI tomando como plano de
referencia el eje de la bomba

2

1

Z2
Z1

SUCCION DESCARGA

Figura 5. Sistema de Bombeo

25

P1 V ²1 P2 V²2
+ Z1 + – Hr1-2 + H = + Z2 +
ρg 2g ρg 2g

En esta ecuación, los términos P1/ρg y P2/ρg = 0

Por otro lado, si consideramos que las velocidades en los
puntos 1 y 2 son demasiado pequeñas en comparación
con cualquier punto de la tubería, tenemos que la carga
total de la bomba es:

H = ( Z1 – Z2 ) + Hr1-2

En caso de que se requiera una presión (p) adicional en el
extremo del tubo de descarga de la bomba como en el
caso de alimentación de calderas, hay que sumar dicha
presión a la ecuación anterior para obtener la carga total
de trabajo:

H = ( Z1 – Z2 ) + Hr1-2 + p

El hecho de haber considerado las cargas de velocidad
casi cero, esto no quiere decir que deban despreciarse en
todos los casos, sino que debe analizarse cada caso
particular y es el Ingeniero de aplicación el que debe
decidir si dichas cargas de velocidad se consideran o no.

26

1.1.8 N P S H (Carga Neta Positiva de
Succión)

Es la energía necesaria para que el fluido circule hasta el
ojo del impulsor. Esta energía es producida ya sea por la
presión atmosférica o por una carga estática mas la
presión atmosférica del lugar. En una bomba que trabaja
en un sistema con elevación de succión, la única carga
que hace que el líquido circule hasta el ojo del impulsor,
es producida únicamente por la presión atmosférica.

Este análisis de energías en la tubería de succión de una
bomba debe hacerse para determinar si el líquido puede o
no vaporizar en puntos de baja presión. Debido a que
esta cantidad de energía es limitada, es necesario
extremar las precauciones para evitar un funcionamiento
anormal por insuficiencia de NPSH.

La presión de vapor ejercida por un líquido, depende de
su temperatura. A medida que aumenta su temperatura,
aumenta su presión de vapor. Cuando la presión de vapor
del fluido llega a igualar la presión de su medio circulante
el fluido empieza a vaporizar o a hervir. Cuando un
líquido vaporiza, su volumen es sumamente grande. Un
pie cúbico de agua por ejemplo se convierte en 1700 pies
cúbicos de vapor.

27

Por lo anterior es obvio que si nosotros estamos
bombeando un fluido, debemos mantenerlo siempre en su
estado líquido. El NPSH es simplemente una medida del
valor de la carga de succión para prevenir la vaporización
en puntos de baja presión.

Por definición el NPSH es la carga de succión absoluta de
líquido en la boquilla de succión de la bomba menos la
presión de vapor de líquido.

En la práctica tenemos dos cantidades de NPSH que
debemos considerar, la carga neta positiva de succión
requerida (NPSHR) y la carga neta positiva de succión
disponible (NPSHD)

El NPSHR es determinado por el fabricante. Normalmente
es representado en las curvas de comportamiento de los
equipos.

El NPSHD es una función del sistema en el que trabaja la
bomba y puede ser calculado para cualquier instalación.

En cualquier instalación de bombeo el NPSH disponible
debe ser igual o mayor al NPSH requerido para obtener
una operación satisfactoria y confiable del equipo de
bombeo.

El NPSH disponible, siempre debe tener un valor positivo
y puede determinarse de las siguientes formas:

28

Sistema de Bombeo con Carga en la
Succión
hS

SUCCION DESCARGA

Sistema Ingles de Unidades

(Patm - Pv) x 2.31
NPSH = + h s- h rs
G.E.
Donde:
NPSH = Carga Neta Positiva de Succión (Pies)
Patm = Presión atmosférica (PSIA)
Pv = Presión de Vapor del Liquido (PSIA)
h s = Altura Geodésica de Succión (pies)
h rs = Perdidas en la Línea de Succión (Pies)

Sistema Internacional de Unidades

(Patm - Pv) x 10
NPSH = + h s- h rs
G.E.
Donde:
NPSH = Carga Neta Positiva de Succión (metros)
Patm = Presión atmosférica (Kg/cm² Abs.)
Pv = Presión de Vapor del Liquido (Kg/cm² Abs)
h s = Altura Geodésica de Succión (metros)
h rs = Perdidas en la Línea de Succión (metros)

29

Sistema de Bombeo con Elevación en la
Succión

SUCCION DESCARGA
hs


(Patm - Pv) x 2.31
NPSH = - hs - h rs
G.E.
Donde:
hs = Altura Geodésica de Succión (pies)
hrs = Perdidas en la Línea de Succión (Pies)


(Patm - Pv) x 10
NPSH = - hs - h rs
G.E.
Donde:
hs = Altura Geodésica de Succión (metros)
hrs = Perdidas en la Línea de Succión (metros)
30

Sistema de Bombeo con Recipiente a
Presión en la Succión
hS

SUCCION DESCARGA


(Patm + Pgs - Pv) x 2.31
NPSH = + h s- h rs
G.E.
Donde:
Pgs = Presión de succión en el Tanque (PSIG)
h s = Altura Geodésica de Succión (pies)
h rs = Perdidas en la Línea de Succión (Pies)


(Patm + Pgs - Pv) x 10
NPSH = + h s - h rs
G.E.
Donde:
Pgs = Presión de Succión en el Tanque (Kg/cm² man)
h s = Altura Geodésica de Succión (metros)
h rs = Perdidas en la Línea de Succión (metros)

31

Otra forma de calcular el NPSH es por medio de las
cargas y las alturas geodésicas de acuerdo a la siguiente
formula:

NPSH = Psa – PV
= Hsa – Hv

Hsa = Hs + Hatm
Hs = hs – hrs + Patm

1.1.8.1 Efecto de la Altitud en la Presión Atmosférica.

Para bombas instaladas a elevaciones arriba del nivel del
mar, se debe recordar que hay una disminución de la
presión atmosférica. Este efecto, sin embargo, no debe
conducir a la noción errónea de que la Carga Neta
Positiva de Succión requerida por una bomba cambia con
la elevación sobre el nivel del mar, pero la Carga Neta
Positiva de Succión disponible para una bomba cambia
con la elevación sobre el nivel del mar ya que esta
disminuye.

32

1.1.9 Cavitación.

La cavitación se define como la vaporización local de un
líquido debido a las reducciones locales de presión, por la
acción dinámica del fluido. Este fenómeno esta
caracterizado por la formación de burbujas de vapor en el
interior o en las proximidades de una vena fluida.

La condición física más general para que ocurra la
cavitación es cuando la presión en ese punto baja al valor
de la presión de vaporización.

Recordaremos que la presión de vaporización de un
líquido para cierta temperatura, es la presión a la cual un
liquido se convierte en vapor cuando se le agrega calor.

Para los líquidos homogéneos, tales como el agua, la
presión de vaporización tiene un valor definido para una
cierta temperatura.

Sin embargo, ciertas mezclas de líquidos, están formadas
por varios componentes, cada uno de los cuales tiene su
propia presión de vaporización y pueden llegar a ocurrir
vaporizaciones parciales a diferentes presiones y
temperaturas. La reducción de la presión absoluta a la de
vaporización puede ser general para todo el sistema o
únicamente local; pudiendo existir esta última sin un
cambio de la presión promedio.
33

Una disminución general de la presión se produce debido
a cualquiera de las siguientes condiciones:

1.- Un incremento en la altura de succión estática
2.- Una disminución en la presión atmosférica, debido a
un aumento de altitud sobre el nivel del mar.
3.- Una disminución en la presión absoluta del sistema,
tal como la que se presenta cuando se bombea de
recipientes donde existe vacío.
4.- Un incremento en la temperatura del líquido
bombeado, el cual tiene el mismo efecto que una
disminución en la presión absoluta del sistema, ya
que, al aumentar la temperatura, la presión de
vaporización es más alta y, por tanto, menor la
diferencia entre la presión del sistema y esta.

Por lo que respecta a una disminución de presión local,
esta se produce debido a las condiciones dinámicas
siguientes:

a) Un incremento en la velocidad.
b) Como resultado de separaciones y contracciones
del flujo, fenómeno que se presenta al bombear
líquidos viscosos .
c) Una desviación del flujo de su trayectoria normal,
tal como la que tiene lugar en una vuelta o una
ampliación o una reducción todas ellas bruscas.

34

1.1.9.1 Signos de la Existencia de la Cavitación.

La cavitación se manifiesta de diversas maneras, de las
cuales las más importantes son:
1. Ruidos y vibraciones.
2. Una caída de las curvas de capacidad – carga y la
eficiencia.
3. Desgaste de las aspas del impulsor.

Analizaremos un poco mas detenidamente cada uno de
ellos.

1.1.9.2 Ruido y Vibración.
El ruido se debe al choque brusco de las burbujas de
vapor cuando estás llegan a las zonas de alta presión, y
es más fuerte en bombas de mayor tamaño.

Cabe hacer notar que el funcionamiento de una
suele ser ruidoso, cuando trabaja con una eficiencia
bastante menor que la máxima, ya que el agua choca
contra las aspas.

Cuando existe cavitación ésta se puede remediar
introduciendo pequeñas cantidades de aire en la succión
de la bomba de una manera similar a los tubos de
aireamiento usados en tuberías. El aire actúa como
amortiguador además de que aumenta la presión en el
punto donde hay cavitación. Sin embargo, este
procedimiento no se usa regularmente en las bombas
para evitar el “descebamiento”.

35

1.1.9.3 Caida de las Curvas de Carga-Capacidad.

La forma que adopta una curva al llegar al punto de
cavitación varía con la velocidad específica de la bomba
en cuestión. Con bombas de baja velocidad específica las
curvas de carga-capacidad, eficiencia y potencia se
quiebran y caen bruscamente al llegar al punto de
cavitación.

En bombas de media velocidad especifica el cambio es
menos brusco y en bombas de alta velocidad especifica es
un cambio gradual sin que pueda fijarse un punto preciso
en que la curva se quiebre.

La diferencia en el comportamiento de bombas de
diferentes velocidades especificas, se debe a las
diferencias en el diseño del impulsor. En los de baja
velocidad especifica, las aspas forman canales de longitud
y forma definidos. Cuando la presión en el ojo del
impulsor llega a la presión de vaporización, generalmente
en el lado de atrás de los extremos de entradas del aspa,
el área de presión se extiende muy rápidamente a través
de todo el ancho del canal, con un pequeño incremento
en gasto y una disminución en la carga.

36

Una caída posterior en la presión de descarga ya no
produce más flujo, porque éste está fijado por la
diferencia por la diferencia entre la presión existente en la
succión y la presión de vaporización que hay en la parte
mencionada del canal.

Además en las bombas de baja y media velocidad
específica, se observa que al bajar la carga, el gasto
disminuye en vez de aumentar. Este se debe a un
incremento de la zona de baja presión a lo largo del
canal del impulsor.

En algunas pruebas se ha llegado a obstruir la succión, en
vez de la descarga como es usual, pero esto siempre
tiene la inconveniencia de la cavitación.

1.1.9.4 Desgaste del Impulsor.

Si un impulsor de una bomba se pasa antes y después de
haberse sometido al fenómeno de la cavitación, se
encuentra que ha habido una disminución de peso. Tan es
así, que para grandes unidades el fabricante tiene que
especificar la cantidad máxima de metal que se perderá
por año.

Antiguamente se suponía que el aire o gases podían ser
mucho más activos en el instante de la liberación. Pero lo
que demuestra que solo hay acción mecánica, es que el
lugar donde se produce el desgaste siempre está más allá
de los puntos de baja presión donde se forman las
burbujas.
37

Por lo que se refiere a los materiales con poca cohesión
molecular éstos sufren mayor desgaste, ya que las
partículas desprendidas vuelven a ser lanzadas contra el
material, logrando llegar a incrustarse para después
desprenderse de nuevo.

El desgaste por cavitación se debe distinguir del que
producen la corrosión y la erosión. El de corrosión lo
causa única y exclusivamente la acción química y
electrolítica de los líquidos bombeados. El segundo es
causado por las partículas abrasivas tales como la arena,
coke o carbón.

Es fácil diferenciar estos tipos de desgaste; basta con
observar la apariencia de las partes atacadas y su
localización a lo largo del trayecto del fluido.

38

1.1.9.5 Medios de evitar o reducir la cavitación.

1. Tener un conocimiento completo de las
características del fenómeno en nuestra bomba.
2. Conocimiento de las condiciones de succión
existentes en el sistema.
3. Las condiciones de succión se pueden mejorar,
eligiendo un tubo de succión de mayor diámetro,
reduciendo su longitud y eliminando codos, así
como todo aquello que pueda ocasionar pérdidas de
carga.
4. Una revisión completa de todas las secciones de la
succión, impulsor y carcaza por donde va a pasar el
líquido, cuidando de que no existan obstrucciones.
5. Elementos de guía que conduzcan el líquido
conveniente.
6. Uso de materiales adecuados
7. Introducción de pequeñas cantidades de aire para
reducir el efecto.

39

1.1.10 Golpe de Ariete.

El golpe de ariete es un choque hidráulico causado por la
transformación brusca de la energía cinética del agua en
energía de presión (sobre presión).

En un equipo de bombeo el golpe de ariete puede
producirse:
Si se para el motor de la bomba sin cerrar
previamente la válvula de descarga.
Si hay un corte imprevisto de corriente, en el
funcionamiento de la bomba.
En el paro de la bomba se debe tener precaución de
cerrar antes la válvula de descarga. Si esto se hace
manual, el cierre es lento la columna de líquido que
llena la tubería se decelera gradualmente y el golpe
de ariete no se produce.

Los medios empleados para reducir el golpe de ariete
son:
a) Cerrar lentamente la válvula de descarga
b) Escoger el diámetro de la tubería de descarga
grande, para que la velocidad en la tubería sea
pequeña.
c) Instalar en la tubería de descarga una válvula de
retención para que en caso de corte de corriente el
fluido no regrese y golpee el impulsor.
d) Inyectar aire con un compresor para producir un
muelle elástico durante la sobre presión.

40

1.1.11 Leyes de Afinidad de las
Bombas.

Las tres primeras leyes se refieren a la misma
bomba y
expresan, la variación de las características de una
misma
bomba o de bombas iguales cuando varía el
número de
revoluciones.

Q1 =
N1
Q2 N2

Primera Ley: Los caudales son directamente
proporcionales a los números de revoluciones.

2
H1 N1
H2
= ( N2
)

Segunda Ley: Las alturas útiles son directamente
proporcionales a los cuadrados de los números
de revoluciones:

41

Tercera Ley: Las potencias útiles son directamente
proporcionales a los cubos de los números de
revoluciones.
3
BHP1 N1
BHP2
= ( N2
)

Las tres siguientes se refieren a dos bombas
geométricas
semejantes, pero de diámetro distinto y expresa, la
variación de las características de dos bombas
geométricamente semejantes con el tamaño, si se
mantiene constante el número de revoluciones.

Cuarta Ley: Los caudales son directamente proporcionales
a la relación de diámetros.

Q1 =
D1
Q2 D2

42

Quinta Ley: Las alturas útiles son directamente
proporcionales al cuadrado de la relación de
diámetros:

2
H1 D1
H2
= ( D2 )

Sexta Ley: Las potencias útiles son directamente
proporcionales al cubo de la relación de diámetros.

3
BHP1 D1
BHP2
= ( D2
)

43

1.2 ARRANQUE DE LA BOMBA.

1.2.1 Instalación

La bomba deberá de ser instalada de modo que sea fácil
inspeccionarla durante su operación, y a la vez deberá de
ponerse atención para que la disposición de las tuberías
de succión y descarga sea lo más sencillo posible. La
bomba siempre debe ser instalada lo más cerca de la
fuente de succión, para así poder mantener a un mínimo
las pérdidas por fricción. Deberá dejarse amplio espacio
arriba de la bomba para permitir el uso de una garrucha,
o algún otro mecanismo similar, con suficiente capacidad
para levantar la parte más pesada de la unidad.

44

1.2.1.1 Cimentación.

Los cimientos pueden ser de cualquier material que
proporcione un soporte rígido y permanente a toda el
área de la bomba o el soporte de la unidad motriz y que
absorba las tensiones y choques que pudieran
encontrarse durante el servicio.

Los cimientos de concreto deben de construirse en
terreno firme. Los tornillos de anclaje deben ser del
tamaño apropiado y deberán de colocarse de acuerdo a
su posición indicada en el dibujo certificado del arreglo
general del equipo. Cada tornillo de anclaje debe de llevar
una camisa de tubo de dos o tres veces su diámetro. Las
camisas deberán sujetarse rígidamente, pero permitiendo
que los tornillos de anclaje puedan moverse para
alinearse con los agujeros en la base del equipo. (Fig. 6)
PERNO DE
ANCLAJE

CAMISA

Figura 6 Perno de Anclaje 46

1.2.1.2 Alineamiento.

Todas las unidades son alineadas directamente de fábrica.
La base de la bomba y de la unidad motriz descansan
sobre una superficie lisa. Las patas de la bomba así como
de la unidad motriz se fijan sobre las superficies planas
de la base y son las que determinan una buena alineación
y nivelación del conjunto bomba-motor.

Todas las bases son flexibles y están expuestas a
deformaciones en tránsito de la fábrica, por tanto, es
necesario volver a efectuar el alineamiento en el lugar de
instalación final.

El alineamiento correcto entre la flecha de la bomba y la
flecha del motor es de virtual importancia para poder
operar la unidad con éxito sea cual fuera el tipo de
cople usado.

NOTA IMPORTANTE:
Debe rectificarse el alineamiento después de que
se hallan conectado las tuberías a la bomba. Se
utiliza un cople flexible para compensar los
pequeños cambios de alineamiento que ocurra
durante el servicio normal, y no para compensar
un mal alineamiento inicial.

47

Para alinear la bomba efectué las siguientes
instrucciones:

1. Desconecte las dos mitades del cople quitando los
tornillos que les une

2. Por medio de cuñas y lainas en la base y la altura
de cada tornillo de anclaje, nivele el conjunto en
ambas direcciones. Rectifique para asegurarse que
tanto la brida de succión como la descarga estén
niveladas a plomo y a la debida altura. Apriete
entonces los tornillos que sujetan la bomba a la
base.

3. Rectifique el claro entre las dos mitades del cople o
sobre los mamelones del cople cuando sea
apropiado, y comprobar estos con los datos del
cople. Si fuera necesario algún ajuste, mueva la
unidad motriz de preferencia y no la bomba.

4. Se hará la comprobación del alineamiento angular y
paralelo como se muestra en las figuras 7 y 8.
Habrá que mover y alcanzar el accionador hasta
que todas las lecturas angulares correspondan
dentro de la tolerancia de 0.001” y todas las
lecturas de paralelismo estén dentro de una
tolerancia de 0.002”.

48

Mamelón de Cople
Lado Bomba

Indicador de Mamelón de Cople
Carátula . Lado Motor

Figura 7. Método de Verificación del Alineamiento Angular

Mamelón de Cople
Lado Bomba

Indicador de
Carátula .

Mamelón de Cople
Lado Motor

Figura 8. Método de Verificación del Alineamiento Paralelo

49

Importante: Debe hacerse una compensación por
cambio en la elevación vertical del centro de la flecha de
la bomba en caso de que ésta maneje líquido caliente. De
igual manera si la bomba va a manejar un líquido frió, si
va a ser movida por una turbina, debe de hacerse una
compensación por el cambio de elevación vertical de la
flecha de la turbina.

Atorníllese la unidad motriz a su base y revise el
alineamiento tal como se explica en el paso 4.

En caso de que la bomba vaya a manejar líquidos
fríos, siempre y cuando la unidad motriz no sea una
turbina de vapor, taladre, rime y use pernos para
fijar la bomba a la base. Después rectifique el
alineamiento tal y como lo indica el paso 4. los
pernos fijadores solo deberán de colocarse en las
partes tanto de la unidad como la de la bomba,
cercanas al cople.

En caso de que la bomba vaya a manejar líquidos
calientes o si la unidad motriz es una turbina de
vapor, debe de instalarse toda la tubería y dejar
que la bomba o la unidad motriz lleguen a su
temperatura de operación normal, antes de instalar
los pernos fijadores y rectificar el alineamiento final.

50

En caso de que no sean necesarios mayores ajustes
después de que la unidad haya llegado a su
temperatura normal de operación, taladre, rime y use
pernos para fijar la bomba y la unidad motriz del lado
cople. Revise el alineamiento como se indica en el
punto 4.

1.2.1.3 Lechado.

El propósito del lechado es evitar movimiento lateral de
la base y no corregir irregularidades en los cimientos.

Se recomienda el procedimiento que se describe a
continuación: (Ver figura 9)

Barreno de
Lechadeo

Lechada Base

CIMENTACION GRUESA

Figura 9

51

La mezcla típica para lechadear la base de una bomba se
compone de una parte de cemento, dos partes de arena
para construcción con suficiente agua agregada para
procurar que la mezcla fluya libremente bajo la base.

La parte superior de la base de concreto debe de
saturarse bien de agua antes de aplicar el lechado; deben
de fijarse unas tablas alrededor de la base en forma
acajonada para evitar que escurra la mezcla. En algunos
casos se fijan las tablas al borde inferior de la base y en
otros casos se ponen a cierta distancia del borde de la
misma. Se aplica el lechado hasta que todo el espacio
bajo la base este lleno. Los agujeros respiraderos en la
base sirven como vertedero y respiradores del lechado.

Úsese un alambre rígido para picar el lechado y romper
cualquier bolsa de aire.

Después de que se haya vertido el lechado será necesario
cubrir las superficies expuestas con costales o arcilla
mojada para que se lleve a cabo un secado lento, sin
grietas. Cuando se halla fraguado el lechado (más o
menos 48 hrs.) quite las tablas mencionadas con
anterioridad y alise la superficie si así lo desea. El lechado
tarda aproximadamente 72 hrs. en endurecerse.

52

1.2.1.4 Tuberías de Succión y Descarga.

Flexiones en las tuberías.
No se puede lograr una operación satisfactoria si la
tubería ejerce una fuerza sobre la bomba. Las bombas
pueden moverse de su lugar si se aprietan los tornillos de
las bridas. Las bridas deben de ajustarse de tal manera
que asienten parejo sus caras antes de apretar los
tornillos de estas.

Las tuberías de succión, descarga y equipo deben
sostenerse y fijarse cerca, pero independiente de la
bomba de tal forma que no sea transmitida ninguna
flexión a la carcaza . Las flexiones en la tubería son
causa común de desalineamiento, calentamiento de
rodamientos, coples gastados y vibración de las
unidades.

En caso de que la bomba vaya a manejar líquido caliente
deben de anclar firmemente las tuberías de succión y
descarga lo más posible a las bridas de succión y
descarga de la bomba. Se recomienda, si es que se van a
usar codos cerca de las bridas que sean del tipo con
base integral o sea que forme parte del codo, para que
se pueda anclar firmemente y permitir que cualquier
expansión en la tubería no se transmita a la bomba.

53

1.2.1.5 Tubería de Succión.

La experiencia nos ha enseñado que una de las mayores
fuentes de problemas en las instalaciones de bombas
centrifugas, a parte del desalineamiento, puede atribuirse
a una línea de succión defectuosa. Debe de ponerse la
mayor atención a esta parte de la instalación. La tubería
de succión debe de ser lo más directa posible y debe de
mantenerse su longitud a lo mínimo. Si se requiere una
línea de succión larga, auméntese el diámetro de la
tubería para mantener a un mínimo las pérdidas por la
fricción.

Hay que procurar que no haya puntos altos en la tubería,
lo cual causa bolsas de aire que inevitablemente producen
problemas. Use solamente reducciones excéntricas con la
parte recta hacia arriba.

Antes del arranque inicial deben de taparse ambos
extremos de la tubería y probarla hidrostáticamente para
localizar posibles entradas de aire, después de hacer esto
habrá que lavar perfectamente bien el interior de la
tubería antes de conectarla a la bomba.

Se recomienda la instalación de una válvula de compuerta
en la tubería de succión.

55

1.2.1.5 Tubería de Descarga.

En muchas situaciones se requiere una válvula check o
de retención y una válvula de compuerta en línea de
descarga. La válvula check, colocada entre la bomba y la
válvula de compuerta, tiene por objeto proteger la
bomba de cualquier presión de retroceso a través de la
carcaza durante falla de corriente o de paro inesperado
de la unidad motriz.

1.2.1.6 Otras Tuberías.

TUBERIA DE DRENAJE: Todas las conexiones y
escurrimiento deben dirigirse a un punto conveniente de
descarga.

1.2.1.7 Condiciones de Succión.

En algunas ocasiones las condiciones de succión con las
que tiene que trabajar una bomba son en extremo
desfavorables, y no permiten que trabaje la unidad a
toda su capacidad.

La carga o presión de succión deben de mantenerse
dentro de los límites para que los que fue vendida la
bomba, en caso de que por alguna razón sea necesario
modificar las condiciones de operación originales consulte
a su representante BIMSA más cercano.
56

COLADORES: Se recomienda instalar un colador temporal
en la línea de succión, para evitar que algún cuerpo
extraño entre a los impulsores o material extraño sea
bombeado a la línea durante el arranque inicial.

NOTA: El área neta del colador en todo caso debe de ser
cuatro veces el área del tubo de succión, se entiende por
área neta el área de abertura libre a través del colador.

1.2.2 Cebado ó Purga.

Por cebar una bomba centrifuga se entiende quitar el
aire, gas o vapor de la línea de succión y carcaza de la
bomba.

Las partes internas de la bomba que dependen del líquido
para su lubricación, pueden amarrarse en caso de que la
carcaza no esté completamente llena de líquido antes de
arrancar la unidad. Especialmente el sello de la flecha
(Sello Mecánico).

57

1.2.3 Arranque y Operación de la Bomba.
Instrucciones Preeliminares:
a) Compruebe el sentido de rotación del motor, con
los tornillos afuera del cople, el sentido correcto de
la rotación lo podemos ver en la figura 10.
Vuelva a colocar en su sitio los tornillos del cople y
lubrique los rodamientos.
b) Arrancar la bomba manteniendo cerrada la válvula
de descarga, comprobando que sube la presión en
el manómetro correspondiente. Si el manómetro no
marca ningún incremento de presión parar la
bomba y cebarla.
c) Abrir la válvula de descarga poco a poco hasta
entrar la bomba en régimen.

Rotación CCW Rotación CW

Figura 10 Diferentes Rotaciones de las bombas
(la rotación es vista del lado del cople)

58

CAPITULO 2
MANTENIMIENTO PREDICTIVO

2.1 Mantenimiento Preventivo

2.1.1 Inspección.
La operación de la bomba debe de revisarse a intervalos
durante el día para evitar problemas, aunque se
considere necesario o no, que esto se llevo por escrito por
el operario, este deberá estar alerta para observar
irregularidades en el funcionamiento de la bomba. El
operario deberá avisar inmediatamente de cualquier
síntoma de desperfecto que note. Deben de revisarse
periódicamente las temperaturas de los rodamientos y el
funcionamiento de la caja de empaques.

Un cambio brusco de temperatura en los rodamientos,
puede ser el indicativo de una avería, que una constante
alta temperatura de operación. Un cambio en el ruido de
la bomba al trabajar puede ser indicio de posibles
problemas en el futuro.

59

Reparación General.
El tiempo que debe pasar antes de hacer una reparación
general, dependerá de las horas totales que haya
trabajado la bomba, la severidad de las condiciones de
trabajo, los materiales usados en la construcción de la
bomba y el cuidado que se haya tenido de la bomba
durante su operación.

No desarme su bomba para inspección a menos que
tenga evidencia que indique pérdida excesiva de
capacidad, haya indicios de problemas dentro de la
bomba o en sus rodamientos.

2.1.2 Lubricación.

La bomba está equipada con una aceitera de nivel
constante para controlar el nivel de aceite constante para
controlar el nivel de aceite de lubricación. Ver figura 11.

2.1.2.1 Preparaciones de Lubricación.
Antes de colocar el aceite en la caja de rodamientos, es
necesario limpiarla con aceite ligero limpio o cualquier
otro disolvente de seguridad, para posteriormente llenarla
con aceite hasta el nivel marcado por la copa metálica de
la aceitera de nivel constante. Con objeto de mantener el
nivel de aceite de la caja de rodamientos, es necesario
inspeccionarla y rellenarla periódicamente.

60

Anillo
Salpicador

Aceitera
Nivel de
Aceite

Figura 11

2.1.2.2 Cambio de Aceite.

Todos los aceites requieren reemplazo a temperaturas
normales y más frecuentemente a altas temperaturas. El
aceite debido a la humedad, a la suciedad y al tiempo de
utilización se va deteriorando y perdiendo sus cualidades
lubricantes, dejando unos residuos grasos en los
rodamientos que llegan a producir el desgaste; para
evitar esto, habrá de cambiarse totalmente el aceite sin
olvidar limpiar el interior de la caja de rodamientos.

BIMSA recomienda hacer un cambio de aceite cada 10
meses en condiciones normales; por alta temperatura se
recomienda cambiarlo cada 6 meses o de acuerdo a la
inspección del aceite mismo (análisis).
61

2.1.2.3 Lubricantes Recomendados.

El lubricante ideal será un aceite mineral neutro, que no
contenga ácido libre, así como cloruros, sulfuros; se
sugiere la utilización de aceite de acuerdo con las
siguientes características físicas, las cuales están basadas
en prueba estándar estipuladas en el ASTM. (Ver tabla
No. 1).

Características Base náftenica Base Parafínica
del aceite

Punto de 300º F (mínimo) 360º F (mínimo)
inflamación
Viscosidad 150 segundos (mínimo) 140 segundos
Saybolt a 100º F 200 segundos (máximo) 185 segundos
Tabla No. 1

En la mayoría de los casos el aceite de motor SAE – 10
cumple con las especificaciones arriba descritas.

El aceite debe ser adecuado para todas las partes que
requieran lubricación.

62

2.1.3 Desensamble.
Hay que tener mucho cuidado al desarmar la bomba para
evitar dañar las partes internas de la misma. Para facilitar
armar la bomba posteriormente, vaya colocando las
piezas en un lugar en el orden en que se desarmaron.
Evite que se dañen las partes maquinadas y protéjalas
contra la oxidación.

Cierre las válvulas de succión y descarga, las de
suministro de agua de enfriamiento y de sello.
Drene todo el producto del interior de la carcaza.

Siga las instrucciones que a continuación se indican para
desarmar completamente la bomba.

1. Quitar los tornillos del acoplamiento y espaciador
2. Desconecte la tubería auxiliar en puntos de unión.
3. Drene el aceite de la caja de rodamientos y quite la
aceitera de nivel constante con su niple.
4. Sujete el equipo de izamiento a la caja de
rodamientos mediante un perno de ojo, como se
muestra en la figura 12.

63

5. Saque las tuercas de los espárragos que fijan la
caja del alojamiento de sello mecánico a la carcaza.
Figura No. 13

6. Comience a separar la caja de alojamiento del sello
mecánico de la carcaza, utilizando los dos tornillos
de despegue o botadores que están localizados a
180º en el mismo círculo de las tuercas referidas en
el punto 5

7. Cuando note que se mueve libremente el conjunto
de la caja de alojamiento del sello mecánico deslice
cuidadosamente hacia atrás hasta que el impulsor
quede libre y gire el conjunto para que quede fuera
de la carcaza y accesible para operaciones
posteriores. Deseche junta de la carcaza y ponga
una nueva al momento de volver a ensamblar el
equipo. Los claros de los anillos de desgaste pueden
ser revisados en este momento.

8. Retirar el seguro de la tuerca del impulsor.

9. Aflojar la tuerca del extremo de la flecha
correspondiente al lado del impulsor.

10. Retirar la cuña del impulsor y el impulsor. Colocar la
bomba en posición vertical sobre bloques en la caja
del alojamiento del sello mecánico.

65

11. Separe la brida del sello mecánico completo sin
desarmar (cartucho, brida y camisa). Figura 14.

12. Retire cuidadosamente la caja del alojamiento del
sello mecánico.

13. Retire la camisa de flecha al mismo tiempo que el
sello mecánico y la brida de este mismo de la flecha
(refiérase a las instrucciones del fabricante del sello
mecánico). Descarte la junta de la camisa y ponga
una nueva al reensamblar. Al llegar a este paso, la
mayoría de las partes sujetas a desgaste quedan
expuestas y accesibles para inspección y sustitución
si fuera necesario. Nos referimos al impulsor, anillos
de desgaste camisa de flecha y bujes. Si se desea
desensamblar la caja de rodamientos, proceda
como se explica a continuación.

a) Saque el deflector radial (Figura 14).

b) Saque el sello laberinto radial.

c) Quite la tapa del rodamiento radial.

d) Quite la tapa del ventilador. Esta pieza puede ser
opcional para algunos equipos.

e) Retire con cuidado la cuña que sujeta al ventilador
y extraiga este sin forzarlo procurando no dañar la
flecha. Pieza opcional para algunos equipos.

67

f) Saque el deflector axial.

g) Saque el sello laberinto radial. Quite la tapa de balero
axial parte No. 20. Se sugiere este procedimiento para
proteger los anillos de aceite cuando desensamble la
bomba.

h) Para evitar dañar los anillos salpicadores colocarlos
como se muestra en la figura 15

i) Sacar el conjunto de la flecha de la caja de
rodamientos figura 15. PRECAUCION: No doblar los
anillos salpicadores.

j) Quitar arandela y tuerca de fijación de los
rodamientos.

k) Los rodamientos pueden ser retirados mediante una
prensa o extractor.

Examine cuidadosamente todas las partes de la bomba
conforme esta va desensamblándose. En general cualquier
pieza que se vea apreciablemente dañada debe de ser
sustituida.

69

2.1.4 Ensamble

2.1.4.1 Procedimiento de Ensamble.

Para ensamblar la bomba se sigue esencialmente un
proceso inverso al de desensamble como a continuación
se describe:

a) Instale los anillos salpicadores de aceite con sus
abrazaderas metálicas de acuerdo a la posición
indicada en la figura 16.

b) Monte los rodamientos de empuje en la flecha, asta
llegar a su posición de tope, esto lo debe hacer con
mucho cuidado procurando no dañar las pista ni el
mismo rodamiento, coloque su roldana de
seguridad junto con su tuerca de ajuste.

c) Monte el rodamiento radial hasta llegar a su
posición de tope, procure evitar dañar la flecha o el
mismo rodamiento (referirse a la figura 16).

71

d) Deslice el conjunto de la flecha dentro de la caja de
rodamientos, procure evitar doblar los anillos
salpicadores (referirse a la figura 17).

73

e) Instale una nueva junta de la tapa de rodamiento
radial.

f) Coloque la tapa de rodamiento radial.

g) Coloque el sello laberinto radial junto con sus sellos
“O” Ring.

h) Coloque el deflector radial junto con sus sellos “O”
Ring. Ver figura 18.

74

h) Instale una nueva junta de la tapa de rodamiento
axial.

i) Coloque la tapa de rodamiento axial.

j) Coloque el sello laberinto axial junto con sus sellos
“O” Ring..

k) Coloque el deflector axial junto con sus sellos
“O” Ring (Ver figura 19)

76

l) Colocar el conjunto ensamblado en posición vertical
debidamente apoyado y asegurado para instalar la
caja del alojamiento de sello mecánico.

l) Apriete los tornillos de la brida del alojamiento de
rodamientos con el alojamiento de sello mecánico.

m) Coloque el conjunto en posición horizontal, monte y
fije el impulsor utilizando la tuerca de impulsor, no
olvide apretar la tuerca con su seguro.

Para correcto ensamble refiérase a la figura No. 20

Monte el conjunto y deslícelo con mucho cuidado dentro
de la carcaza, apriete las tuercas de los espárragos
que unen el soporte y la carcaza, calibrando el par
de apriete de acuerdo con los valores que se
muestran en la tabla No. 2

78

Tamaño de Par
Cuerda Pies-Libras

10 - 24 8

1/4 - 20 12

5/16 - 18 20

3/8 - 16 35

1/2 - 13 85

5/8 - 11 130

3/4 - 10 220

7/8 - 9 340

Tabla No. 2 Valores de Par de Apriete para Tornillos y
Tuercas

Ya ensamblada la caja de rodamientos se deben
verificar las siguientes características, ya que de ello
depende que nuestro equipo quede perfectamente
alineado y ajustado, listo para trabajar.

La desviación, con un reloj de carátula se verifica la
perpendicularidad que existe entre la caja del
alojamiento de rodamientos y la flecha, tal como se
muestra en la figura No. 16, las tolerancias máximas
permitidas para estas lecturas son de 0.003”
80

El Run Out, con esto verificaremos la concentricidad
que existe entre la caja del alojamiento del sello
mecánico con respecto a la flecha tal como se muestra
en la figura No. 17, las tolerancias máximas
permitidas son de 0.002”.

81

Una vez verificada la desviación y el Run Out y estando
estos dentro de las tolerancias permitidas, se continua
con el ensamble.

1. Coloque una junta espirotallic en la carcaza y el
alojamiento (figura 23).

2. Monte el conjunto y deslícelo con mucho cuidado
dentro de la carcaza, apriete las tuercas de los
espárragos que unen el soporte y la cacaza (figura
23).

3. Coloque el sello mecánico, recuerde que se deben
de sustituir los anillos “O”, y fije la unidad rotatoria
de acuerdo con los dibujos del fabricante del sello
mecánico. Deslice el sello sobre la flecha,
procurando que este no entre muy orzado o con
interferencia, esto para evitar dañar la flecha y que
el equipo no trabaje en optimas condiciones, ya que
puede provocar que la bomba se amarre y pueda
dañar el sello.

El par recomendado de apriete lo podemos verificar de la
tabla No. 2, mostrada anteriormente.

82

Ensamblada en su totalidad la bomba se debe verificar lo
siguiente:

Perpendicularidad, con un reloj de carátula
colóquelo en la posición como se muestra en la
figura No. 18, las tolerancias máximas permitidas
son de 0.003”.

Concentricidad, colocar el indicador de carátula
como se muestra en la figura No. 19, las tolerancias
máximas permitidas son de 0.005”.

84

Una vez que se ha checado y se tengan resultados
satisfactorios con respecto a las lecturas de la
concentricidad y la perpendicularidad, se prosigue con el
ensamble.

r) Coloque el ventilador, (opcional para algunos
equipos).

s) Coloque la tapa del ventilador

t) Reconecte la tubería auxiliar.

u) Llenar con aceite la cámara de la caja de
rodamientos hasta el nivel indicado.

v) Comprobar el alineamiento antes de acoplar la
bomba con el motor.

85

2.1.5 Anillos de Desgaste.

2.1.5.1 Mantenimiento de Anillos de Desgaste.

Todas las bombas que se construyen de acuerdo con el
estándar del API 610 9ª. Edic. están equipadas con anillos
de desgaste renovables en la carcaza, la caja de
alojamiento de sello mecánico y en el impulsor.
Generalmente se recomienda que los anillos sean
renovados cuando el claro original se duplica. Un
incremento en el claro del anillo debido al desgaste se
manifiesta por una reducción en la capacidad de la bomba
a la carga dada. De aquí que la reposición de los anillos
dependerá de las condiciones de operación requeridas.

2.1.5.2 Inspección.

Para determinar el claro que existe entre los anillos de
desgaste mida el diámetro exterior de los anillos del
impulsor y el diámetro interior de los anillos estacionarios
(de carcaza y alojamiento), verifique el valor que debe
tener este claro con respecto a los valores indicados en la
tabla No. 3. Si el claro encontrado es más o igual al
doble del valor indicado es momento de reponer sus
anillos de desgaste.

86

Tabla No. 3
DIMENSIONES DE LOS ANILLOS DE
DESGASTE DE ACUERDO AL DIAMETRO
<2 0.010

2.000 – 2.499 0.011

2.500 – 2.999 0.012

3.000 – 3.499 0.014

3.500 – 3.999 0.016

4.000 – 4.499 0.016

4.500 – 4.999 0.016

5.000 – 5.999 0.017

6.000 – 6.999 0.018

7.000 – 7.999 0.019

8.000 – 8.999 0.020

9.000 – 9.999 0.021

10.000 – 10.999 0.022

11.000 – 11.999 0.023

12.000 – 12.999 0.024

13.000 – 13.999 0.025

14.000 – 14.999 0.026

15.000 – 15.999 0.027

16.000 – 16.999 0.028

17.000 – 17.999 0.029

18.000 – 18.999 0.030

19.000 – 19.999 0.031

20.000 – 20.999 0.032

21.000 – 21.999 0.033

22.000 – 22.999 0.034

23.000 – 23.999 0.035

24.000 – 24.999 0.036

25.000 – 25.999 0.037
87

2.1.5.3 Procedimiento de Reparación.

BIMSA suministra como material de repuesto.
Anillos de impulsor sobre medida.
Anillos de alojamiento de sello.
Anillos de carcaza.

De estos los anillos de impulsor se suministra con su
diámetro exterior mayor al nominal, y los anillos de
alojamiento y carcaza con su diámetro interior
cerrado.

Nuestro procedimiento de reparación recomendado
para hacer el maquinado de los anillos es el siguiente:

1. Remueva los anillos de la carcaza y los de la
caja de sello mecánico, rompiendo los puntos
de soldadura con un disco abrasivo, sáquelos
con un extractor apropiado.

2. Instale los anillos estacionarios de repuesto con
el Diámetro Interno bajo medida, enfriándolos
en hielo seco y llegándolos hasta su posición
final con un mazo de latón o alguna
herramienta adecuada.

3. Ya puestos los anillos póngales puntos de
soldadura.

PRECAUCIÓN; la penetración de soldadura debe
ser mínima para evitar que los anillos a medida
final se distorsionen.

88

4. Remueva los anillos del impulsor torneándolos
hasta que tengan un espesor de 0.002” – 0.040”.

5. Rompa los puntos de soldadura con un disco
abrasivo, caliente los anillo de repuesto a 150° -
200° C, introdúzcalos rápidamente al impulsor y
déjelos que se enfríen.

6. Por ultimo para verificar las dimensiones de los
anillos referirse a la tabla No. 3.

2.1.6 Rodamientos.

2.1.6.1 Caja de Rodamientos.

Escurra y limpie completamente los pasajes de aceite,
verifique que no existan cuerpos extraños en el depósito.
En caso de contar con enfriamiento cerciórese del estado
que guarda el cartucho de enfriamiento, que este no
tenga sus alabes doblados o dañados. Revise también el
estado de los anillos laberinto y límpielos de cualquier
impureza.

89

2.1.6 Rodamientos.

2.1.6.1 Caja de Rodamientos.

Escurra y limpie completamente los pasajes de aceite,
verifique que no existan cuerpos extraños en el depósito.
En caso de contar con enfriamiento cerciórese del estado
que guarda el cartucho de enfriamiento, que este no
tenga sus alabes doblados o dañados. Revise también el
estado de los anillos laberinto y límpielos de cualquier
impureza.

2.1.6.2 Mantenimiento de Rodamientos.

Los rodamientos antifricción son ordinariamente
montados con una prensa o en caliente y es necesario un
extractor para retirarlos,. Las garras o dedos deben de
apoyarse en la pista interior, por la parte de atrás, del
rodamiento. Cuando hay partes que intervienen, el
rodamiento puede apoyarse en un buje ranurado y
ejercer presión con la prensa para extraer la flecha.

A menos que se retire con extremo cuidado el rodamiento
se daña a tal grado que no debe de utilizarse
nuevamente, por tal motivo el rodamiento debe revisarse
inmediatamente para ver el juego entre pistas y cualquier
otra imperfección. Se recomienda que se sustituya el
rodamiento por uno nuevo por que frecuentemente es
difícil detectar daños hasta que el equipo se pone en
operación.
90

2.1.6.3 Cambio de Aceite.

La frecuencia con que se debe de efectuar el cambio de
aceite depende principalmente de las condiciones de
funcionamiento y de la cantidad del aceite.
Cuando emplea lubricación por baño de aceite,
generalmente es suficiente cambiar el aceite una vez al
año, con tal que la temperatura de funcionamiento no
exceda de 50° C y de que haya poco riesgo de
contaminación. Para temperaturas más elevadas, es
preciso efectuar los cambios con más frecuencia. Por
ejemplo para temperaturas de funcionamiento próximas a
los 100° C, deberá cambiarse el aceite cada tres meses.
Para condiciones de funcionamiento más duras, también
es preciso cambiar el aceite con mayor frecuencia.

2.1.6.4 Inspección y Limpieza.

Como todas las piezas importantes de una máquina, los
rodamientos de bolas deben limpiarse y examinarse
frecuentemente. Los intervalos entre tales exámenes
dependen por completo de las condiciones de
funcionamiento. Si se puede ejemplo , escuchando el
rumor del mismo en funcionamiento y midiendo la
temperatura o examinando el lubricante, normalmente es
suficiente con limpiarlo e inspeccionarlo una vez por año
(aros, jaula y elementos rodantes) junto con las demás
piezas anexas al rodamiento.

91

2.1.6.5 Almacenamiento de los Rodamientos.

Antes de embalar, los rodamientos normalmente son
tratados con un agente antioxidante y en esas
condiciones pueden conservarse en su embalaje original
durante años, siempre que la humedad relativa del
almacén no pase del 60%.
En los rodamientos puede darse el caso de que las
propiedades de lubricación se hayan deteriorado después
de estar almacenados largos períodos de tiempo.

2.1.6.6 Montaje de los rodamientos.

El montaje de rodamientos de bolas, es esencial que sea
efectuado por personal competente y en condiciones de
rigurosa limpieza, para conseguir así un buen
funcionamiento y evitar un fallo prematuro.
Como todos los componentes de precisión, la
manipulación de los rodamientos durante su montaje
debe realizarse con sumo cuidado. La elección de
herramientas apropiadas es de gran importancia.
Siempre que sea posible, deberá efectuar el montaje en
una sala con atmósfera seca y sin polvo, alejada de
máquinas de trabajar metales o de otras máquinas que
produzcan virutas, limaduras o polvo. Antes de montar
los rodamientos todas las piezas, las herramientas y los
equipos necesarios deben estar a la mano.

92

Es así mismo importante conservar los rodamientos en su
empaque original hasta inmediatamente antes de
montarlos para evitar que se ensucien. Normalmente, no
es necesario quitar todo el recubrimiento antioxidante
que tienen los rodamientos nuevos-, bastará con quitarlo
de las superficies cilíndricas exterior y del agujero.

Cuando monte el rodamiento en la flecha de la bomba
recuerde que para una operación satisfactoria, la pista
interior del rodamiento debe quedar bien fija sobre la
flecha para que no gire sobre ésta. También es
importante que el ajuste de la pista exterior evite que
gire libremente en su alojamiento.

Dos son los métodos más usados para montar los
rodamientos en la flecha:

1. Calentando el rodamiento para que se dilate la pista
interna, montar en la flecha y dejar que se enfrié.

2. Forzando el rodamiento sobre la flecha.

El primer método es preferible, caliente el rodamiento
sumergido en aceite o en un horno eléctrico a una
temperatura de 94° C (200° F), ya estando caliente
móntelo inmediatamente a la flecha.

93

Cuando se utiliza el segundo método, aplique la fuerza
por medio de una prensa de husillo utilice una camisa
tubular, un anillo o bloques de igual espesor para aplicar
la fuerza sobre la pista interna. Al forzar el rodamiento
sobre la flecha tenga cuidado que la pista no se amarre.
Verifique la posición del rodamiento en la flecha con un
calibrador de hojas para asegurarse que se asiente
uniformemente en el hombro de la flecha (Figura 26).
Cuando se monten rodamientos de empuje “Duplex” Es
muy importante cerciorarse que la tuerca este bien
apretada para asegurarse el contacto entre las pistas
internas de ambos rodamientos (Figura 27).

94

2.1 ANALISIS DE FALLAS MAS
FRECUENTES

2.2.1 Localización de Problemas.

Los siguientes son los principales problemas que podemos
tener en un equipo de bombeo y sus posibles
consecuencias que podrían traer consigo:

El rotor roza
a) Motor Sobrecargado
b) Desgaste excesivo de rodamientos
c) Sobrecalentamiento de rodamientos
d) Vibraciones

Flecha flexionada
b) Desgaste excesivo de rodamientos
c) Sobrecalentamiento de rodamientos
d) Vibraciones

Anillos de Desgaste
a) Vibraciones
b) Bomba no produce presión de diseño
presió diseñ
c) Bomba no da caudal de diseño
diseñ

95

Bomba gira en sentido contrario
a) Bomba no produce presión de diseño
presió diseñ
b) Bomba no da caudal de diseño
diseñ
c) Bomba trabaja en vació
vació

Bomba no cebada
a) Bomba trabaja en vació
vació

Altura de presión del sistema mayor que la de
diseño
presió diseñ
b) Bomba no da el caudal de diseño
diseñ
c) Bomba trabaja en vacío
vací

Impulsor dañado
a) Vibraciones
b) Bomba no produce presión de diseño
presió diseñ
c) Bomba no da el caudal de diseño
diseñ

Impulsor no balanceado
a) Desgaste excesivo de rodamientos
b) Sobrecalentamiento de rodamientos
c) Vibraciones

Baja velocidad
presió diseñ
b) Bomba no produce caudal de diseño
diseñ
vací

Alta velocidad
b) Cavitación
Cavitació

96

Existencia de aire o gas en el líquido
a) Cavitación
Cavitació
b) Vibraciones
c) Perdida del gasto después del arranque
despué

Liquido más pesado que el requerido
a) Motor sobrecargado
b) Cavitación
Cavitació
c) Bomba no produce presión de diseño
presió diseñ
d) Bomba no produce caudal de diseño
diseñ

Liquido más viscoso que el requerido
a) Motor sobrecargado
b) Cavitación
Cavitació
c) Bomba no produce presión de diseño
presió diseñ
d) Bomba no produce caudal de diseño
diseñ

Entradas de aire en la succión
a) Cavitación
Cavitació
b) Perdidas del gasto después del arranque
despué
diseñ

Bolsa de aire en la succión
a) Cavitación
Cavitació
despué
diseñ
d) Bomba trabaja en vacío
vací

97

Tubería de admisión no llena de
líquido
a) Cavitación

Tubería de admisión taponeada
a) Perdidas del gasto después del arranque
b) Bomba no da el caudal de diseño

Tubería de admisión no sumergida lo
suficiente
a) Cavitación

Insuficiente altura de admisión
a) Cavitación

98

2.2.2 Soluciones y prevención.
De los problemas que pudiera tener el equipo de bombeo,
descritos en el punto anterior, podemos tener su solución
y su prevención para evitar que nuestro equipo pueda
sufrir algún desperfecto.

El rotor roza
a) Verificar alineamiento
b) Girar el equipo antes de ensamblar con el motor

Flecha flexionada
a) Revisar alineación del equipo

Anillos de desgaste
a) Revisar el claro entre anillos
b) Cambiar anillos cuando sea necesario

Bomba gira en sentido contrario
a) Revisar sentido de giro de la bomba antes de poner en
marcha el equipo.
b) Revisar sentido de giro del motor eléctrico antes de
ensamblar el equipo.

Bomba no cebada
a) Verificar que no exista entrada de aire al equipo
b) Purgar el equipo antes de ponerlo en operación

99

Altura de presión del sistema mayor que la de
diseño.
a) Verificar el sistema antes de operar el equipo
b) Verificar presión de succión
c) Verificar presión de descarga

Impulsor dañado
a) Revisar caudal de diseño
b) Revisar carga de diseño
c) Verificar presiones de succión y descarga

Impulsor no balanceado
a) Verificar la vibración del equipo
b) Revisar alineación del equipo
c) Revisar caudal de diseño
d) Revisar carga de diseño
e) Verificar presiones de succión y descarga

Baja velocidad
a) Revisar caudal de diseño
b) Revisar carga de diseño
c) Verificar presiones de succión y descarga

Alta velocidad
b) Revisar alineación del equipo

Existencia de aire o gas en el líquido
b) Revisar caudal de diseño
c) Revisar carga de diseño

100

Líquido más pesado que el requerido
a) Verificar el voltaje y el amperaje del motor
d) Verificar presiones de succión y descarga

Líquido mas viscoso que el requerido
a) Verificar el voltaje y el amperaje del motor
d) Verificar presiones de succión y descarga

Entradas de aire en la succión

Bolsas de aire en la succión

Tubería de admisión no llena de líquido

Tubería de admisión taponeada

101

Tubería de admisión no sumergida lo suficiente.

Insuficiente altura de admisión

102

CAPITULO 3
PROGRAMACIÓN Y CALIBRACIÓN

3.1 ARRANQUE Y PARO
La programación de arranque y paro de los equipos de
bombeo tiene por objeto evitar que el proceso de
producción de la planta se detenga por la falla de los dos
equipos.

BIMSA recomienda que este proceso sea de la siguiente
manera:

a) Operar el equipo principal GA – 3151 A /
GA – 3152 A por un período de 15 días

b) Operar el equipo principal GA – 3151 B /
GA – 3152 B por un período de 15 días.

c) Operar el equipo de relevo GA – 3151 R /
GA – 3152 R por un periodo de 15 días.

Este proceso es con la finalidad de evitar mantener
alguno de los equipos de manera estática durante un
largo periodo de tiempo ya que al estar un equipo parado
por tiempo indefinido puede traer serias consecuencias
que nos afectarían directamente al equipo como pueden
ser:

103

a) Amarre de los equipos. Esto puede
ocasionarse por las sedimentaciones o
impurezas que se vienen arrastrando en el
propio líquido, y las basuras que pudieran
caerle al equipo del mismo medio
ambiente por estar tanto tiempo parada.

b) Daño a los rodamientos. Esto ocasionado
por la falta de giro de los equipos, ya que
los balines o balas del rodamiento al
encontrarse en una sola posición, las
pistas se van marcando y como
consecuencia no deja girar libremente el
rodamiento.

c) Daño a los sellos mecánicos. Esto se
puede dar por las sedimentaciones y por
las impurezas que se pueden ir formando
en el interior de la cámara del sello,
provocando con esto un amarre y traer
como consecuencia el daño a las caras del
sello que son las principales.

104

3.2 FALLAS Y COMO
CORREGIRLAS
Dentro de las fallas que podemos tener ya se vieron en
el punto 2.2.1 del capitulo anterior y sus posibles
soluciones.

Proteja la bomba contra heladas. Si la bomba ha de
estar fuera de servicio durante largo período de
tiempo, desmóntese, límpiese y lubrique todas las
partes del equipo. No instale el sello mecánico hasta
que la bomba vaya a entrar en operación.

Con respecto a los motores se tiene que revisar que
la calibración de los elementos térmicos sea la
adecuada para la potencia del motor, ya que con esta
protección estamos asegurándonos de que el motor no
sufrirá daño alguno por sobrecargas que pudieran ser
provocadas por un amarre en la bomba.

105

3.2.1 Fallas Principales en los Motores.

Falla en Rodamientos. Revisar niveles de aceite en
caja de rodamientos del motor y se recomienda hacer
los cambios cada 12 meses.

Fase a Tierra. Se debe revisar que las conexiones de
las resistencias calefactoras de los motores se
encuentren bien conectadas y operando
correctamente.

106

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