bombas centrifugas (2)

JJEETT MMóódduulloo 33BBoommbbaass CCeennttrrííffuuggaass

Provisional

TTAABBLLAA DDEE CCOONNTTEENNIIDDOO IInnttrroodduucccciióónn IInnttrroodduucccciióónn aa bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass CCoommppoonneenntteess pprriinncciippaalleess ddee bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass IImmppuullssoorr PPllaaccaass ddee ddeessggaassttee AAnniillllooss ddee ddeessggaassttee EEjjeeVVoolluuttaa CCoojjiinneetteess,, aarrmmaazzóónn ddee ccoojjiinneettee yy ccaajjaa ddee eemmppaaqquuee--ttaadduurraass SSeelllloo ddee pprreennssaaeessttooppaass EEmmppaaqquueettaadduurraa ddee ccuueerrddaa oo eemmppaaqquueettaadduurraa ddeeaaccuuññaammiieennttoo SSeellllooss mmeeccáánniiccoossSSiisstteemmaa ddee lluubbrriiccaacciióónn EEmmppaaqquueettaadduurraa aauuttoolluubbrriiccaanntteeAAcceeiittee ((RRAA4455,, RRAA5566,, RRBB2233)) GGrraassaa UUnniiddaaddeess ddee ppootteenncciiaa IImmppuullssoorreess aa DDiieesseell IImmppuullssoorreess eellééccttrriiccoossTToommaa ddee ffuueerrzzaa ((PPTTOO)) IImmppuullssoorreess hhiiddrrááuulliiccooss

CCllaasseess ddee bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass PPrriinncciippiiooss ffuunnddaammeennttaalleess yy rreennddiimmiieennttoo ddee bboommbbaassCCaarrggaa hhiiddrrááuulliiccaa ddeell ssiisstteemmaaCCaarrggaa eessttááttiiccaa ttoottaall CCaarrggaa hhiiddrrááuulliiccaa ttoottaallFFoorrmmaacciióónn ddee vvóórrttiicceessCCaabbaallllaajjee yy eeffiicciieenncciiaa AAllttuurraa ddee ssuucccciióónn ppoossiittiivvaa nneettaa yy ccaavviittaacciióónn AAllttuurraa ddee ssuucccciióónn ppoossiittiivvaa nneettaa CCaavviittaacciióónn

112233

33..1133..2233..3333..4433..5533..66

33..7733..88

33..9933..88

33..88..1133..88..2233..88..33

33..9933..99..1133..99..2233..99..3333..99..44

4455

55..1155..11..1155..11..22

55..2255..3355..44

55..44..1155..44..22

2JET 3 - Bombas Centrífugas v1.0 (Provisional)

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TTAABBLLAA DDEE CCOONNTTEENNIIDDOO


OOppeerraacciióónn ddee bboommbbaass MMoonnttaajjee CCeebbaaddoo ddee bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass BBoommbbeeoo ccoonn bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass OOppeerraacciioonneess eenn sseerriiee yy ppaarraalleellaass OOppeerraacciióónn eenn ppaarraalleelloo OOppeerraacciióónn eenn sseerriiee DDiisseeññoo ddee ttuubbeerrííaassMMaanntteenniimmiieennttoo pprreevveennttiivvoo ddee bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass SSeerrvviicciioo PPrroocceeddiimmiieennttoo ddee RReeeemmppaaqquueettaadduurraa SSeellllooss ddee aacceeiittee ttiippoo llaabbiioo ppaarraa bboommbbaass RRAA4455 yy RRAA5566 SSeellllooss ddee aacceeiittee ttiippoo llaabbiioo ppaarraa llaa bboommbbaa RRBB2233 EEmmppaaqquueettaadduurraa ddee ccuueerrddaa ppaarraa RRBB2233 RReehhaabbiilliittaacciióónn ddee bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass

DDeesseennssaammbbllee ddee bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass 44xx55 yy 55xx66 EEnnssaammbbllee ddee bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass 44xx55 yy 55xx66BBúússqquueeddaa ddee FFaallllaass RReeffeerreenncciiaass AAppéénnddiiccee 11 -- CCuurrvvaa ccaarraacctteerrííssttiiccaa VVeerriiffiiqquuee ssuu eenntteennddiimmiieennttooCCllaavvee ddee llaass rreessppuueessttaass

6666..1166..2266..33

7777..1177..22

8899

11001100..11

1100..11..111100..11..221100..11..33

1100..221100..22..111100..22..22

11111122113311441155

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IINNTTRROODDUUCCCCIIÓÓNN 11..00..00


Este curso le introduce a una de las bombasde baja presión más comunes en la industriadel petróleo: la bomba centrífuga.

PPrrooppóóssiittoo A la conclusión de este curso, usted podrá: · explicar la función de una bomba

centrífuga · identificar los diversos componentes de

la bomba centrífuga · describir el funcionamiento de la bomba

centrífuga · identificar diferentes modelos de

bombas· efectuar el mantenimiento y servicio de

la bomba centrífuga · determinar fallas en problemas comunes

de bombas

AAddvveerrtteenncciiaa ddee sseegguurriiddaadd::Se requiere supervisión apropiada durante lacapacitación práctica. Pida ayuda de susupervisor si no está familiarizado con unaoperación o no se siente cómodo con lamisma.

Para prevenir posibles situaciones peligrosasdurante las operaciones, toda personainvolucrada en el servicio o en la reparacióndel equipo tendrá que asegurarse de laseguridad del personal.

Cuando trabaje en la bomba, siga losprocedimientos del Estándar de Seguridadnúmero 4 de Well Services, Instalaciones yTalleres.

IINNTTRROODDUUCCCCIIÓÓNN AA BBOOMMBBAASS CCEENNTTRRÍÍFFUUGGAASS22..00..00


A medida que extrae el fluido usando una paja,el fluido sube a la parte superior de la paja.Luego más fluido entra por la parte inferior dela paja para reemplazar el fluido transportado ala parte superior. La misma operación ocurreen la bomba. El fluido sigue moviéndose haciael borde externo del impulsor y luego sale de lavoluta mientras fluido nuevo ingresa al vacíoen el centro del impulsor. Mientras más rápidogire el impulsor, más rápido se moverá elfluido hacia afuera, aumentando la tasa deflujo.

Colocando el impulsor en una voluta, guía ladirección del líquido hacia un destinocontrolado.

TTeeoorrííaa ddee OOppeerraacciióónnCuando hace girar una cubeta llena de agua, elagua se mantiene dentro de la cubeta mientrasque la cubeta esté girando a una ciertavelocidad. La misma fuerza que mantiene elagua en la cubeta se usa en las bombascentrífugas. Si la cubeta tiene hoyos en elfondo, el agua dispara de los hoyos a medidaque gira la cubeta. Con el impulsor de unabomba centrífuga girando en el agua, el aguaes forzada a salir entre los álabes al igual quehubiese fugado de la cubeta giratoria. Lafuerza que ocasiona la salida del agua delimpulsor (o cubeta) es la fuerza centrífuga, porlo cual se denominan bombas centrífugas.

Una bomba centrífuga emplea una fuerzacentrífuga para desarrollar una presión quemueve un fluido. Cuando la bomba está llenade fluido y el impulsor comienza a girar, elfluido sigue los álabes del impulsor. A medidaque la velocidad del impulsor incrementa, lafuerza centrífuga mueve el fluido hacia el bordeexterno del álabe del impulsor. Cuando el fluidose aleja del centro del impulsor hacia el bordeexterno, crea un vacío en el centro del impulsorde manera parecida como cuando toma unabebida con una paja.

Volute

Suction eye

Impeller

Discharge

6

Voluta

Cojinetes

Eje

Impulsor

Armazónde cojinetes

Caja de empaquetadura

JET 3 - Bombas Centrífugas v1.0(Provisional)

7

La mayoría de las aplicaciones de bombeoinvolucran el bombeo de un tanque ubicadomás alto que el camión. Este tanque estáusualmente a 10-12 pies de altura. Siperdemos 2 pies de altura hidráulica,tendremos solo 8-10 pies de altura paraalimentar fluido a la bomba, disminuyendo asíel rendimiento de la bomba. Cuando sebombea desde un tanque ubicado más bajoque la bomba, el rendimiento de la bombadisminuye significativamente. Tal como ilustrael ejemplo, subir fluidos con la bomba reducela descarga en una cantidad equivalente a ladistancia de elevación.

Si el nivel de fluido está encima de la bomba,entonces la presión de descarga aumenta poruna cantidad equivalente a la distancia encimade la bomba.

Es importante mantener las conexiones delsuministro de fluido a la bomba centrífuga lomás derechas y cortas posible. La viscosidaddel fluido también afectará el rendimiento de labomba. Por ejemplo, un fluido de fracturaciónse bombea a una tasa inferior que el agua.

Tanquede fluido

Distancia de elevación

92 ft

102 ft

10 ft

102 ft

10 ft

112 ft


CCOOMMPPOONNEENNTTEESS PPRRIINNCCIIPPAALLEESS DDEE LLAA BBOOMMBBAA 33..00..00


· Cerrados: Los impulsores cerrados tienencoronas a ambos lados para encerrar losconductos de líquido.

La siguiente tabla despliega ejemplos deimpulsores con sus tasas de flujo y presionescorrespondientes.

El impulsor es el elemento rotatorio en unabomba centrífuga por el cual fluye el líquido.Se imparte energía al líquido en el impulsor.

Se encuentran disponibles tres tipos deimpulsores:

· Abiertos: Los impulsores abiertos tienenálabes que forman parte de un cubo centralcon coronas relativamente pequeñas o sincoronas (también conocidas como pare-des).

· Semiabiertos: Los impulsores semiabiertostienen una corona a un lado únicamente.

IIMMPPUULLSSOORR 33..11..00

9

La rotación del impulsor, en o en direcciónsiniestrógira, se establece por la rotación deleje mirando desde el extremo de entrada o seael extremo impulsado del eje. Usted puedecambiar la dirección de rotación: · invirtiendo la voluta · instalando el impulsor opuesto · intercambiando las líneas hidráulicas al

motor. Rotación siniestróginaRotación dextrógina


PPLLAACCAASS DDEE DDEESSGGAASSTTEE 33..22..00

Una placa desgastada ocasionará el desgasterápido del impulsor porque el líquido fluye demanera descontrolada o turbulenta. Por lotanto, reemplace las placas de desgastecuando instale un impulsor nuevo. Para el rendimiento óptimo la holgura correctaentre el impulsor y las placas de desgaste esde 1/16 de pulgada.

Las cuñas se usan para hacer ajustes precisosa la holgura entre la placa y el impulsor. Lascuñas son laminadas y consisten de capas.Para un ajuste preciso puede quitar o añadiralgunas capas.

Las placas de desgaste proporcionan unasuperficie de desgaste y sello entre la carcazay el impulsor. Las placas de desgaste estánubicadas a ambos lados del impulsor ygeneralmente son placas de acero sólido oplacas de acero recubiertas con goma.

Para servicios de bombeo no abrasivo lasplacas de desgaste enteramente de acero songeneralmente la mejor selección porque rarasveces requieren reemplazo. Para los serviciosde bombeo abrasivo, tales como lacementación, use placas de desgasterecubiertas de goma.

Para bombear tolueno, xileno u otrosproductos derivados del petróleo, se requiereel uso de placas de desgaste enteramente deacero o placas de desgaste recubiertas congoma 70-durometer Buna N porque estosfluidos ocasionan la hinchazón de la goma delas placas de desgaste. Esta hinchazónocasiona el paro del impulsor de la bomba o eldescascaramiento de la capa de goma de lasplacas de desgaste.

10

NNOOTTAA::

Al quitar cuñas el impulsorse acerca a la placa dedesgaste. Añadiendo cuñasel impulsor se aleja de laplaca de desgaste.


AANNIILLLLOOSS DDEE DDEESSGGAASSTTEE 33..33..00

Los anillos de desgaste tienen el mismopropósito que las placas de desgaste pero seusan en las bombas centrífugas que con-tienen impulsores cerrados (tales como el RB2x3x11). Los anillos de desgaste se fabricanusualmente de bronce.

.

JET 3 - Bombas Centrífugas v1.0 Provisional)11

EEJJEE 33..44..00

Los ejes tienen camisas intercambiables en loslugares donde hay contacto. La condición deleje de gran manera afecta la vida de laempaquetadura. Los ejes estriados desgastanrápidamente la empaquetadura.

Las bombas centrífugas vienen con dos estilosde impulsores: Enchavetados o ranurados. Eleje enchavetado se extiende de la bomba y seusa para bombas impulsadas por eje, motor oacoplamiento. Los ejes ranurados no seextienden más allá de la brida de montaje de labomba y se usan donde un motor hidráulicoesta montado directamente en la bomba.

Aún con todas estas cargas, la deflexión delimpulsor tendrá que permanecer por debajo dela holgura mínima entre los componentesrotatorios y los estáticos.

El eje de la bomba centrífuga soporta elimpulsor. El eje mismo es soportado porcojinetes. El eje transmite el torque de unafuente de potencia al impulsor donde se lesomete a las siguientes cargas:

· Las cargas radiales son ocasionadas por elpeso del impulsor y las diferencias de presión alrededor del impulsor cuando se mueve en un líquido.

· Las cargas axiales son ocasionadas por lasdiferencias de presión entre los lados de presión alta y baja del impulsor.

· Las cargas de torque son ocasionadas por la fuerza reactiva de los fluidos en movimiento, por la inercia y la viscosidad yse transfieren del impulsor al eje por medio de un chavetero ranurado al eje y al impulsor.

12

NNOOTTAA::

Las revoluciones de entrada de labomba centrífuga no deberían

exceder el valor máximo derevoluciones por minutoespecificado por el fabricante, de locontrario esto pudiera ocasionarsedaño severo.


La siguiente tabla proporciona una normageneral para carcazas y su relación con la tasade flujo y la presión.

La voluta de la bomba centrífuga rodea alimpulsor. La voluta dirige el flujo de fluido dela toma de la bomba a su salida. La volutaconvierte la energía de la velocidad a presión ytambién dirige el flujo del fluido.

El diseño de la voluta depende de:· tasas y presiones de salida máximas· del sentido de rotación de la bomba o la

dirección de rotación destinada.

En algunas bombas, la voluta se puede usarpara una rotación dextrógira (CW) ysiniestrógira (CCW) como en las bombascentrífugas RA45, RA56, y RB23 . Se puedeestablecer el sentido de rotación observando labomba desde el extremo de impulso del eje.

VVOOLLUUTTAA 33..55..00

13

NNOOTTAA::

La voluta y la armazón generalmente se fabrican de hierro fundido. Por lo tanto, nuncadeberían soldarse de ningunamanera porque el calor ocasionarála distorsión, la deformación o larajadura de la voluta.


Un sello o empaquetadura contenido en la cajade empaquetaduras está ubicado entre lacarcaza estática y el eje rotatorio. La caja deempaquetaduras puede estar incorporada a lacarcaza de la bomba centrífuga, tal como laRB 2x3x11, o montada por separado, tal comola RA 4x5.

La caja de empaquetaduras y el material deempaquetadura de una bomba centrífugaproporcionan un sello para prevenir fugas de labomba a lo largo el eje. Líquidos puedenescapar de la bomba y aire puede introducirsea la bomba. Empaque la bomba correctamentepara asegurar que la bomba funciona demanera óptima. Material de empaquetaduradesgastado o incorrecto ocasiona la falla delsello y estría el eje.

33..66..11 CCoojjiinneetteessLa función principal de los cojinetes essoportar el eje. El eje tendrá que estar sujeto ysoportado con precisión. Si se permite que elimpulsor haga contacto con la voluta estopudiera resultar en la falla del impulsor, de lavoluta, de las placas de desgaste, del eje y delchavetero. Los cojinetes se lubrican con un baño deaceite, tal como en RB 2x3x11, o con grasapor medio de una conexión de grasera en lacarcaza, tales como en RA 4x5. Los cojinetespara RA56 y RB23 son los mismos, pero losde la RA45 son un poco más pequeños.

33..66..22 AArrmmaazzóónn ddee ccoojjiinneettee yy ccaajjaa ddeeeemmppaaqquueettaadduurraassEl armazón del cojinete contiene el sistema delubricación del cojinete y los cojinetes quesoportan el eje donde esta montado elimpulsor.

14

CCOOJJIINNEETTEESS,, AARRMMAAZZÓÓNN DDEELL CCOOJJIINNEETTEE,, YY CCAAJJAA DDEE

EEMMPPAAQQUUEETTAADDUURRAASS 33..66..00

Caja de empaquetadura

Armazón de cojinete


SSEELLLLOOSS DDEE PPRREENNSSAAEESSTTOOPPAASS 33..77..00

· sellos de aceite de goma, también conocidos como automáticos o mecánicos.

33..77..11 EEmmppaaqquueettaadduurraa ddee ccuueerrddaa oo eemmppaa--qquueettaadduurraa ddee aaccuuññaammiieennttooLa empaquetadura de cuerda se llama empa-

quetadura de acuñamiento porque se acuña enla caja de empaquetaduras y se ajustaperiódicamente apretando las tuercas en uncasquillo para preservar su capacidad de selloa medida que se desgasta gradualmente. Laempaquetadura de cuerda se puede encontraren las bombas Guinard y RB 2x3.

El material de empaquetadura contrarresta losefectos del fluido tratando de escapar a lolargo del eje durante el bombeo.

El material de empaquetadura puede serempaquetaduras de sello o sellos de aceite.Los sellos se instalan en la caja deempaquetaduras para: · prevenir la fuga del fluido de bombeo de la

cámara de bombeo a lo largo del eje · prevenir la fuga de fluido lubricante de la

caja de empaquetaduras · prevenir la entrada de aire a la cámara de

bombeo.

Los materiales de empaquetadura tendrán lassiguientes características: · coeficiente de fricción bajo · ausencia de efecto abrasivo en el eje · capacidad de prevenir fugas excesivas.

Schlumberger usa dos tipos principales demateriales de empaquetadura: · empaquetadura de anillos de cuerda detrenzado cuadrado, también conocidoempaquetadura tipo acuñado, que se usan enbombas autolubricadas

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NNOOTTAA::

Los sellos no son de goma purapuesto que la goma se expande yse degrada en la presencia deaceite y por lo tanto no creará unsello. Los sellos son normalmentede un compuesto de goma talcomo el viton.

Empaquetadura de cuerda

Sellos de prensaestopas


Usualmente, los sellos mecánicos se lubricancon aceite de un sistema de lubricaciónexterno tal como una bomba Alemite.

Ejemplos de bombas que usan sellosmecánicos son:· RA 4x5· RA 5x6· RB 2x3x11

El mecanismo de sello no requiere ajuste de latuerca del casquillo.

Las bombas que usan sellos de aceite tienensistemas de lubricación cerrados haciéndolosmenos susceptibles a una pérdida de presión.La pérdida de presión puede ocurrir con sellosde acuñamiento a los cuales se les permitenfugas. Los sellos de aceite mantienen la pre-sión de un lado únicamente y tiene una solamanera correcta de inserción.

La empaquetadura de cuerda en una bombacentrífuga actúa como un sello alrededor deleje en movimiento, pero únicamente en lamedida que estrangula fugas. Efectivamente,la empaquetadura es un cojinete y tendrá queestar lubricada como tal. La lubricaciónproviene de un leve escape a través de laempaquetadura o, en emergencias, de unosaturante en la empaquetadura misma. Si laempaquetadura se seca, se calienta, seendura, y luego estría el eje.

La empaquetadura con apriete excesivo sequemará rápidamente y estriará el eje, poreso es importante empaquetar la caja deempaquetaduras apropiadamente.Típicamente, el anillo próximo al casquillo enuna empaquetadura tipo acuñado hace lamayor parte del trabajo porque la presiónmecánica en el casquillo es mayor que lafricción a lo largo de la barra.

Existen otras consideraciones que afectan elsello, tales como la forma de la empaquetadura, el material utilizado y el diseño de la caja de empaquetaduras.

Algunos materiales comunes de anillos deempaquetadura de cuerda son:· cuerda de asbesto · cuerda recubierta de Teflón· cuerda recubierta de grafito

33..77..22 SSeellllooss MMeeccáánniiccooss Los sellos mecánicos funcionan con lapresión del líquido en la cámara de selloforzando juntas las caras coincidentes yproporcionando una película delgada delubricante entre ellas. El fluido selladosuministra la presión necesaria forzando laempaquetadura contra la cara de desgaste.

PPRREECCAAUUCCIIÓÓNN::

No apriete excesivamente lossellos de aceite o de acuñamiento.

Precaución

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Sellos mecánicos

NNOOTTAA::

Donde se usan sellos mecánicosel ajuste de la tuerca del casquillono tendrá efecto alguno endetener una fuga si es queocurre. La tuerca del casquilloestá ahí únicamente para ayudara asegurar que los sellosmecánicos no se salgan de suánima.


SSIISSTTEEMMAA DDEE LLUUBBRRIICCAACCIIÓÓNN 33..88..00

bombeo de fluidos abrasivos, tales comopastas de cemento. Para una vida óptima de laempaquetadura, es esencial lubricarapropiadamente la empaquetadura. Laempaquetadura con lubricación inapropiadapuede ser dañada completamente ensegundos. La lubricación inadecuada tambiénocasiona la generación de calor, lo cual acortala vida de la empaquetadura. El sistema delubricación oleoneumático es un sistema delubricación de alta confiabilidad, pocomantenimiento, destinado a reemplazar lossistemas Alemite convencionales en losservicios de cementación y estimulación. Elpropósito del sistema es usarlo en laconstrucción nueva y la modificación de equipode bombeo existente. El sistema de lubricaciónoleoneumático se basa en la presión de airepara forzar el lubricante a la empaquetaduradel émbolo. No hay partes movibles que seatasquen o fallen. Véase InTouch content ID4027077 para más detalles sobre el sistema delubricación oleoneumático.

Si la empaquetadura no esta lubricada, sequemará rápidamente y estriará el eje. Por lotanto, la operación confiable de la lubricaciónde la empaquetadura es esencial para protegerla empaquetadura de la bomba. Durante untrabajo (uno de corta duración), la falla decualquier parte del sistema de lubricación de laempaquetadura pudiera dañar lasempaquetaduras de la bomba, ocasionando unincidente de trabajo y una pérdida. Schlumberger usa tres tipos de lubricación:empaquetadura autolubricante, aceite usadopara las bombas RA45, RA56, RB23 y grasa.

33..88..11 EEmmppaaqquueettaadduurraa aauuttoolluubbrriiccaannttee

La empaquetadura autolubricante es adecuadapara cualquier bomba que está bombeando unfluido no abrasivo limpio. Se tiene que permitirla fuga o flujo del fluido bombeado a través dela caja de empaquetaduras para enfriar ylubricar la empaquetadura. No corra la bombasin fluido o con la descarga cerrada porqueesto reducirá el flujo del fluido impidiendo quela empaquetadura se enfríe y se lubrique.

La bomba tendrá que inspeccionarseperiódicamente para asegurarse que lalubricación es continua. La lubricación ocurrecon un goteo constante (2-3 gotas porsegundo) de salida de la caja deempaquetaduras. Cualquier interrupción en elsuministro de lubricación quema laempaquetadura en minutos ocasionando dañosevero a la bomba.

33..88..22 AAcceeiittee ((RRAA4455,, RRAA5566,, RRBB2233))

El mejor uso de la lubricación de aceite espara bombas que tienen presión de descargabaja y que requieren un sistema de lubricacióncerrado para prevenir la cavitación. Estesistema de lubricación cerrado permite el

17JET 3 - Bombas Centrífugas v1.0(Provisional)

una placa base y válvulas dosificadoras. Laválvula 12S es de una sola salida y la 24T esuna válvula dosificadora de dos salidas.

33..88..33 GGrraassaa

La lubricación con grasa es un medio delubricación simple usado en bombas quetienen una tasa de descarga más elevada ybaja presión. La grasa lubricante recomendadapor Schlumberger tiene grafito o Moly parareducir la fricción y tiene un punto de fusiónmuy elevado. La grasa con un punto de fusiónbajo se fundirá y se convertirá en aceite paraluego fugarse por los sellos y los cojinetes.

Una bomba neumática, bomba Alemite,proporciona el aceite lubricante a un bloquedivisor, tal como el divisor de McCord, que asu vez divide y proporciona cantidades igualesde aceite a cada juego de empaquetadura.Eldivisor se usa en el sistema de lubricaciónpara asegurar que cada bomba centrífugatenga una alimentación medida de aceite.

Un bloqueo en cualquiera de las líneas dedescarga ocasiona la falla de todo el sistemade lubricación de la empaquetadura puestoque el divisor de McCord no funcionaapropiadamente si cualquiera de sus puertosde salida están bloqueados. La descarga delbloque divisor está conectada por medio deuna válvula de retención a cada caja deempaquetaduras, individualmente. De ahí elaceite fluye a la caja de empaquetaduras eingresa al casquillo de linterna para ladistribución equitativa a la empaquetadura. Labomba lubricante de empaquetaduras tienedos secciones, la sección del motor neumático,que impulsa la bomba, y la sección de labomba.

Schlumberger usa dos tipos de bloques divi-sores de McCord: de tres salidas y de cuatrosalidas. También es posible tener hasta seissalidas armando una configuración apropiadade válvulas. Cada bloque divisor consiste de

18

Resumen de los tipos de lubricación


UUNNIIDDAADDEESS DDEE PPOOTTEENNCCIIAA 33..99..00

Schlumberger usa bombas centrífugas quetienen una variedad de mecanismos deimpulso seleccionados, en su mayor parte, pormotivos prácticos y económicos.

33..99..11 IImmppuullssoorreess aa DDiieesseell

Las bombas centrifugas accionadas por motordiesel se encuentran generalmente en patinesde presurizador pequeños y mezcladoras.

La bomba está impulsada por un ejeextendido, que está generalmente conectado

(para propósitos de alineación) con unacoplamiento conductor entre el motor y labomba.

33..99..22 IImmppuullssoorreess eellééccttrriiccooss

Las bombas centrífugas accionadas por motoreléctrico se usan costa afuera en mezcladorasde cemento de recirculación y mezcladorespor cargas y generalmente toman la forma debombas presurizadoras, tales como RA45 yRA56.

El eje es usualmente extendido y, como unmecanismo de seguridad, se incorporandisyuntores de máxima a la alimentaciónprincipal.

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Impulsores a Diesel

Impulsores eléctricos

Dispositivo de toma de fuerza


33..99..33 TToommaa ddee ffuueerrzzaa ((PPTTOO))

Las tomas de fuerza son mecanismos deimpulso acoplados directamente a latransmisión del motor. Usualmente estánmontadas en unidades de cementación paraimpulsar las diversas bombas centrífugas, talescomo RB23, RB45 o RB56 en el patín decementación CPS-361.

20

33..99..44 IImmppuullssoorreess hhiiddrrááuulliiccooss

Los impulsores hidráulicos impulsan lasbombas centrífugas del presurizador, talescomo RA45-RA56 en unidades de bombeo decemento, mezcladores de recirculación, ymezcladores por cargas. Si bien muchos sonimpulsados por el sistema hidráulico de launidad, algunos tienen una unidad dealimentación independiente. La bombahidráulica de la unidad impulsa un motorhidráulico que está conectado a la bombacentrífuga usando un eje ranurado deacoplamiento estrecho como accionamientodirecto. A menudo se instala el sistema con unmecanismo de alivio de sobrepresión quepreviene cualquier acumulación indeseada depresión hidráulica.

Impulsor hidráulico


CCLLAASSEESS DDEE BBOOMMBBAASS CCEENNTTRRÍÍFFUUGGAASS 44..00..00


44..11 44xx55 RRAA4455 ccoonn iimmppuullssoorr aabbiieerrttoo

La RA45 se usa en unidades de Schlumbergercomo una bomba de presurización yenroscado. Esta bomba centrífuga estádiseñada con una succión de 5 pulgadas y unadescarga de 4 pulgadas, para operaciones debombeo de arena y cemento.

Tiene dos diseños usando ejes diferentes:

· Eje estándar extendido para impulsor convencional

· Eje corto con una ranura interna con motor hidráulico acoplado directamente a la armazón.

Este tipo es el más usado en unidades deSchlumberger.

Este modelo generalmente usa sellosmecánicos de aceite. El impulsor puede giraren dirección dextrógira (CW) o en direcciónsiniestrógira (CCW). Para establecer ladirección de giro, observar desde el eje haciala voluta.Si la voluta incrementa en tamaño,girando en derredor del impulsor en direccióndextrógira, entonces es una bomba de rotacióndextrógira.

Si la voluta incrementa en una direcciónsinestrógira, entonces es una bomba derotación siniestrógira. Para cambiar una bombade rotación siniestrógira a dextrógira invierta lavoluta (el lado de succión ahora se convierteen el lado de montaje a la armazón), e instaleun impulsor de rotación dextrógira.

El impulsor gira en dirección dextrógira

El impulsor gira en dirección siniestrógira

22

44..22 55xx66 RRAA5566 ccoonn iimmppuullssoorr aabbiieerrttoo La bomba RA56 es similar a la RA45. Tieneuna succión de 6 pulgadas y una descarga de5 pulgadas y se usa en mezcladoras derecirculación y mezcladoras de paletas.También se usa como una bomba depresurización en CPS361 y Slurry Chiefs.

44..33 1100xx1122 RRAA0022 yy RRBB0022 ccoonn iimmppuullssoorrcceerrrraaddoo Las bombas RA02 y RB02 se usan enmezcladoras y PCM y tienen una descarga de10 pulgadas y una succión de 12 pulgadas. Laúnica diferencia entre RA02 y RB02 es laarmazón y los adaptadores de succión.

En la bomba RB02, la armazón se puedemontar en la caja de engranajes de ángulorecto. El adaptador de succión acomoda latubería de succión del tanque de mezcla de lamezcladora. En la bomba RA02, la armazón es de diseñoestándar. El adaptador de succión es una brida

estándar ASA150 para montar como unabomba de cubierta en mezcladores.

44..44 22xx33xx1111 RRBB2233 ccoonn iimmppuullssoorr cceerrrraaddoo

La bomba RB23 se usa como una bomba demezcla de baja presión en las unidades decementación de Schlumberger. Tiene unasucción de 3 pulgadas, descarga de 2pulgadas e impulsor de 11 pulgadas.

La RB23 tiene dos diseños que usan:· un eje extendido estándar para impulsor

convencional· un eje corto con una ranura interna usada

para montar el motor hidráulico o el motor eléctrico

La rotación de las bombas puede ser endirección dextrógira o en direcciónsiniestrógira.


No bombee fluidos abrasivosusando la RB23. Los sellos y el ejese dañarán. También puedeocasionar daño entre las placas dedesgaste y el impulso

Precaución


No corra la bomba RB23 sin fluido.Para circular fluido continuamente,instale una tubería pequeña delpunto más elevado de la volutavolviendo al ducto de succión, lomás alejado posible de la bomba.Esto ayudará a mantener fría labomba y ayudará en el cebado dela bomba.

Precaución

NNOOTTAA::

En la bomba impulsada portoma de fuerza, se tiene queapagar el motor principalantes de enganchar odesenganchar la toma defuerza.


PPRRIINNCCIIPPIIOOSS FFUUNNDDAAMMEENNTTAALLEESS55..00..00


Una manguera de succión de 4 pulgadasocasiona una caída de presión de 2.3 pies dealtura hidráulica por cada 100 pies demanguera a 5 bpm. Un solo codo de tubería de4 pulgadas restringe el flujo de fluido unacantidad equivalente a 10 pies de manguera.Una válvula de mariposa completamenteabierta tiene una restricción equivalente a 6.7pies de manguera. Estos números pudieranparecer pequeños pero si los añadimos todosjuntos se hacen significativos.

La presión en cualquier punto en un líquido esocasionada por una columna vertical delíquido que ejerce presión debido a su peso de agua.Esto está directamente relacionado a laaltura de la columna, y se denomina la cargaestática y se expresa en términos de pieslíquidos. La carga estática correspondiente acualquier presión específica depende del pesodel líquido. A medida que la bomba impartevelocidad a un líquido, la energía de lavelocidad se transforma en energía de presióna medida que el líquido sale de la bomba. Por

lo tanto, la alturahidráulica producida esaproximadamenteequivalente a la energíade la velocidad al bordedel impulsor.

El flujo desarrollado por la bomba centrífuga escontrolado por la velocidad rotatoria delimpulsor y la gravedad o densidad del fluidobombeado. Mientras más rápido gire elimpulsor, mayor será la velocidad del fluidocuando sale del borde externo del impulsor.Esto significa que el fluido viajará más lejosantes de detenerse, que es el motivo por elque las presiones de descarga de bombassiempre se dan en pies de altura hidráulica.Pies de altura hidráulica significa que la bombaelevará una columna de fluido una distanciadada, en pies, hacia arriba, sea cual fuere elfluido bombeado. Por lo tanto, una bomba quetiene una altura de descarga de 140 pieselevará una columna de agua o cemento a unaaltura de 140 pies. La lectura de presión dedescarga medida será diferente pero la alturade descarga, en pies, será la misma.

Todas las bombas centrífugas estánclasificadas o dimensionadas en base a unatasa de flujo y pies de altura hidráulica dedescarga. Estas capacidades se miden en ladescarga de la bomba, con agua, bajocondiciones ideales. La tabla a continuaciónproporciona algunos valores nominales típicospara bombas de Schlumberger. Estas no sonlas tasas o presiones máximas que produce labomba. Cuando la bomba centrífuga estáconectada a una línea de tratamiento, elrendimiento disminuye debido al número demangueras, válvulas, codos y derivaciones enT usados para transportar el fluido de ida yvuelta a la bomba.

AGUA

0‘

5‘

10‘

Pump Model

Impeller RPM

Suction Head ft

Discharge Rate GPM

Total Head ft

Efficiency %

RA45 RA56 LaBour RB23

2200 500 270 65

298 102 143 213 460 ----

65 60 70 + 10

+ 20 + 20 ----

2200 2200 3200

Modelode bomba

Impulsor Cabezal de Tasa de Cabezal (RPM) succión(ft) descarga (GPM) Total (ft) Eficiencia (%)

YY RREENNDDIIMMIIEENNTTOO DDEE LLAA BBOOMMBBAA

CCAARRGGAA HHIIDDRRÁÁUULLIICCAA DDEELL SSIISSTTEEMMAA 55..11..00

24

altura de descarga estática es la diferencia enelevación entre el nivel de líquido de descargay la línea central de la bomba

AAllttuurraa ddee ssuucccciióónn

La altura de succión muestra cargas estáticasen un sistema de bombeo donde la bombaestá ubicada encima del tanque de succión(altura de succión estática).

AAllttuurraa ddee SSuucccciióónn PPoossiittiivvaa

La altura de succión positiva muestra cargasestáticas en un sistema de bombeo donde labomba está ubicada debajo del tanque de suc-ción (altura de succión estática).

La Carga Hidráulica del sistema es la alturahidráulica que existe en una red de tuberíasespecífica a una tasa de flujo específica. El rendimiento de la bomba se indica en lacurva de capacidad de carga hidráulica totalde esa bomba específica.

El punto en la curva de capacidad de cargahidráulica donde funciona la bomba dependede la carga hidráulica del sistema. Si se trazauna curva de la carga hidráulica del sistema ytambién una curva de la capacidad de la

bomba, la intersección de estas dos curvas esel rendimiento de esa bomba.

La carga hidráulica del sistema consiste de losiguiente:

55..11..11 CCaarrggaa eessttááttiiccaa ttoottaall

La carga estática total es la diferencia entrelos niveles de descarga y succión del líquido. La altura de succión estática es la diferenciaen elevación entre el nivel del líquido de suc-ción y la línea central de la bomba. Cuando elnivel de líquido está por debajo de la líneacentral de la bomba, la altura de succiónestática se denomina altura de succión. La

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200

Rangooperativo

Altura hidráulica del sistema 2

Altura hidráulica del sistema 1

Capacidad de cargahidráulica

Presión hidrostática

200

Alt

ura

hid

ráu

lica

Altura de descargaestática



Altura de succiónestática



25

La altura de succión dinámica total es la alturade succión estática más la carga de velocidaden la brida de succión de la bomba menos lacarga de fricción. La altura de presión se restasi hay un vacío en el nivel del líquido desucción. La altura de presión se añade si hayuna presión positiva en la superficie del líquido.En un sistema actual, la altura de succióndinámica total es la lectura medida en la bridade succión de la bomba, corregida a lpcm.

(presión absoluta = presión manométrica +presión atmosférica) y convertida a pies delíquido, más la carga de velocidad en el puntode conexión del medidor.

La altura de succión dinámica total es la alturade succión estática menos la carga develocidad en la brida de succión de la bombamás la carga hidráulica de fricción en la tuberíade succión. La altura de presión se añade sihay un vacío en la superficie del líquido; de locontrario, la altura de presión se resta si hayuna presión positiva en la superficie del líquido.En un sistema existente, la altura de succióndinámica total es la lectura medida en la bridade succión de la bomba, corregida a lpcm yconvertida a pies de líquido, menos la carga develocidad en el punto de conexión del medidor.

Para establecer la carga hidráulica total (cargahidráulica del sistema), conecte medidores depresión en la descarga y succión inmediata dela bomba y siga los procedimientos anteriorespara sistemas existentes. Usted puede usar lacarga hidráulica total calculada para establecerla operación de las bombas comparándola conla curva característica de la bomba.

AAllttuurraa ddee pprreessiióónn

La altura de presión es la diferencia enpresiones en las superficies del líquido: La altura de presión se añade o se resta de lacarga hidráulica del sistema dependiendo desus condiciones. Si hay un vacío en el nivel dellíquido de succión o una presión positiva en elnivel de líquido de descarga, entonces estascargas se añaden a la carga hidráulica delsistema. De igual manera, si hay una presiónpositiva en el nivel del líquido de succión o unvacío en el nivel de líquido de descarga,entonces estas cargas se restan de la cargahidráulica del sistema. Estas presiones seconvierten a pies.

CCaarrggaa hhiiddrrááuulliiccaa ddee ffrriicccciióónn

La carga de fricción es la carga requerida parasobrellevar la resistencia al flujo en la red deductos. Las pérdidas de toma y descarga tambiénestán incluidas en las consideraciones decarga hidráulica de fricción.

CCaarrggaa ddee vveelloocciiddaadd

La carga de velocidad es la energía de unlíquido que resulta de su movimiento a unacierta velocidad que es la carga requerida paraacelerar el fluido.

55..11..22 CCaarrggaa hhiiddrrááuulliiccaa ttoottaall

La carga hidráulica total es el trabajo (a unatasa de flujo específica) que una bomba tendráque efectuar en una red de bombeo parabombear el fluido por el sistema. Paracualquier flujo en cualquier momento dado enuna red de ductos. La carga hidráulica total esigual a la carga hidráulica del sistema.

En un sistema existente, la altura de descargadinámica total se puede establecer con unmanómetro en la línea de descarga.


26

FFOORRMMAACCIIÓÓNN DDEE VVOORRTTIICCEESS 55..22..00

La formación de vortices ocurre cuando seusan bombas centrífugas y otros tipos de bom-bas. El fluido que se está succionando por ellado de succión de las bombas comienza agirar como un remolino. El mantener una alturade succión positiva neta (NPSH), eliminará losproblemas de flujo (como la cavitación).

La formación de vortices se hace visible cuan-do el nivel de fluido en el tanque es bajo.Durante la formación de vortices una columnade aire se introduce en la bomba. Luego el airese acumulará en el punto más elevadodespués de la bomba ocasionando que labomba pierda su cebado durante el bombeo.Para disminuir a un mínimo la formación devortices, elija una de las siguientes opciones:

· instale crucetas en la succión de la bomba y del tanque

· flote una pieza de madera grande sobre la apertura de succión en el tanque

· disminuya la tasa de bombeo; sin embargo, esta opción no es siempre factible.


CCAABBAALLLLAAJJEE YY EEFFIICCIIEENNCCIIAA 55..33..00La Potencia al Freno (BHP) es el caballajeactual impartido al eje de la bomba, definida dela siguiente manera:

La Potencia al Freno siempre es mayor que lapotencia hidráulica debido a la fricción en labomba. La eficiencia de la bomba es larelación de estos dos valores.

El caballaje es el peso del líquido bombeadoen un período de tiempo multiplicado por lacarga hidráulica total.

Potencia Hidráulica (WHP) es la potenciahidráulica producida por la bomba, definida dela siguiente manera:

en unidades Petrolíferas Estándar:La constante (3,960) es el número de pies-libraen un caballo (33,000) dividido por el peso deun galón de agua (8.33 libras).

en Unidades Métricas:

JET 3 - Bombas Centrífugas v1.0 (Provisional) 27

AALLTTUURRAA DDEE SSUUCCCCIIÓÓNN PPOOSSIITTIIVVAA NNEETTAA YY CCAAVVIITTAACCIIÓÓNN 55..44..00

Mientras mayor sea la tasa de flujo, mayorserá la pérdida por fricción, que resulta en unaseparación de aire o vapor. Esto siempre se complica más aún con codos,derivaciones en T y otras alteraciones orestricciones del caudal, especialmenteaquellas ubicadas cerca de la succión de labomba donde pueden establecer patrones deflujo desiguales o separación de vapor,ocasionando el llenado desigual de los álabesdel impulsor. Esto puede afectar el balancehidráulico del impulsor, conduciendo a posiblecavitación, deflexión excesiva del eje o aún surotura, y falla prematura de cojinetes y pernosde retención del impulsor.

55..44..22 CCaavviittaacciióónn

La cavitación es un problema frecuentecuando existe insuficiente NPSH. Lacavitación ocurre en bombas cuando lapresión del líquido bombeado se reduce a unvalor igual o inferior a su presión de vapor, yburbujas pequeñas se desplazan a lo largo delos álabes del impulsor a un área de presiónmás elevada donde colapsan rápidamente eimplosionan. Por lo tanto, si la presión encimadel líquido es menor que su presión de vapora esa temperatura, el líquido comienza aevaporarse. Esto se escucha usualmentecomo un gruñido o un ruido sordo, parecido alruido que escucharía si estuviera bombeandograva. Los esfuerzos son a vecessuficientemente elevados como para ocasionarpequeñas fallas de fatiga en la superficie delos álabes del impulsor. Esto es progresivodurante períodos de bombeo prolongados enestas condiciones y las picaduras y fallas defatiga se conocen como erosión por cavitación

55..44..11 AAllttuurraa ddee ssuucccciióónn ppoossiittiivvaa nneettaa((NNPPSSHH))

Cuando se bombean líquidos hay pérdidas depresión a medida que el líquido entra alimpulsor. Las pérdidas son ocasionadas por:· aumento en la velocidad del fluido· turbulencia producida por el impacto del

líquido con el impulsor.

NPSH es un análisis de las condiciones deenergía en el lado de succión de una bomba,que establecerá si un líquido se vaporizará enel punto de presión más bajo de una bomba.La mayoría de los problemas con bombas

centrífugas son el resultado directo de menosde NPSH requerido para la bomba centrífuga.

Si bien la mayoría de los factores de NPSHdisponible es controlable, la pérdida porfricción es usualmente más fácil que los otros.Mantenga las líneas de succión lo más cortasy rectas posible. La tasa de flujo máxima parauna manguera de succión de 4 pulgadas es 7bpm para una manguera recta de 12 pies,bajo condiciones ideales. La tasa máximapuede disminuir con líneas largas, altura deimpulsión elevada y muchas otras condi-ciones, que indicarían una tasa inferior.

IIMMPPOORRTTAANNTTEE::Si bien no se espera que usted calculeel NPSH disponible es importante entender esta característica de lasbombas centrífugas a fin de evitarproblemas durante el tendido y laconexión de mangueras y líneas desucción.



lo cual puede ser a veces tan severo queocasiona vibración y luego finalmente la falladel eje y del cojinete.La presión dentro de la bomba no podrádecaer por debajo de la presión de vapor dellíquido a la temperatura de bombeo. Si lapresión de bombeo decae por debajo de lapresión de vapor entonces el líquido comienzaa hervir, ocasionando la cavitación.

La única manera de prevenir los efectosindeseables de la cavitación es asegurarseque el NPSH disponible al sistema sea mayorque el NPSH requerido por la bomba.

En resumen, siempre que un sistema ofreceinsuficiente NPSH disponible, aumente elNPSH disponible o disminuya el NPSHrequerido.

Para aumentar el NPSH disponible, lleve acabo lo siguiente: · eleve el nivel del líquido · baje la bomba · reduzca las pérdidas de fricción en los

ductos de succión· use una bomba de refuerzo· enfríe el líquido para reducir la presión de

vapor Pv.

Para reducir el NPSH requerido, lleve a cabolo siguiente: · disminuya la velocidad de la bomba · use un impulsor de doble succión · agrande el área del ojo del impulsor · use una bomba de sobretamaño · use un inductor corriente arriba del

impulsor.

OOPPEERRAACCIIÓÓNN DDEE BBOOMMBBAASS

MMOONNTTAAJJEE66..00..0066..11..00

30

Es importante que la bomba no succione aireal sistema. Una pequeña fuga de aire (4%)resulta en una gran disminución (43.5%) en elrendimiento de la bomba.

Durante el montaje de una unidad de bombeo,considere la tasa, la distancia o la presión, y laviscosidad del fluido que va a bombear. Latasa máxima que se puede succionar demanera segura con una manguera de 4pulgadas de diámetro es 7 BPM. Si la tasa debombeo para el trabajo sobrepasa los 7 BPM,conecte más mangueras a la bomba. La tasade bombeo máxima de cada bomba dependede la succión y de las presiones de descarga.

Las tuberías de conexión a la bomba deberíande ser lo más rectas y cortas posible. Cadadoblez o cambio de dirección del flujo seconvierte en una restricción en la línea, dismin-uyendo la tasa de bombeo.

Engrase los cojinetes de la bomba y verifiqueel nivel de aceite de acuerdo con la lista decontrol STEM de la unidad. El sistema delubricación de la empaquetadura tiene queestar lleno de lubricante y operativo.

Para proporcionar el máximo sello, limpietodas las conexiones del lado de succión conuna escobilla de alambre y lubrique las roscas.

JET 3 - Bombas Centrífugas v1.0 (Provisional)

NNOOTTAA::

Si la manguera de succión para labomba centrífuga corre de una fosao tanque sucio, coloque una mallasobre el extremo de succión de lamanguera para prevenir la succiónde cualquier material suelto.

Los desechos pueden fácilmenteobstruir o dañar la bomba.

IIMMPPOORRTTAANNTTEE::

Use únicamente mangueras suavespara la descarga y mangueras duraspara la succión. Véase JET 1 -Equipode Tratamiento, Sección 3.0 paramayor información.

31

CCEEBBAADDOO DDEE BBOOMMBBAA CCEENNTTRRÍÍFFUUGGAA 66..22..00Si el sistema de lubricación de laempaquetadura falla, es posible succionar airedentro de la bomba a través de laempaquetadura o de los sellos. Esto puedeocasionar una pérdida de cebado en la bomba.

En un ensamble que usa más de unamanguera de succión, es más fácil cebar unamanguera a la vez en vez de todas lasmangueras al mismo tiempo.

Una bomba centrífuga se considera cebada ycapaz de bombear cuando sus líneas desucción están llenas de fluido. Una bomba quetiene una toma de aire en la voluta o en laslíneas gira sin desarrollar flujo alguno. Si nohay flujo entonces la presión no se puededesarrollar. Siempre cebe las bombascentrífugas en unidades de cementación omezcladores por cargas primeramente, antesde iniciar cualquier trabajo para asegurarseque están listos para bombear.

Una bomba centrífuga se cebaautomáticamente cuando succiona fluido de untanque ubicado por encima de la bomba. Lagravedad forza el fluido dentro de la bomba.

Usted tendrá que cebar la bomba si el tanquede fluido se coloca a un nivel inferior. Paracebar la bomba, succione fluido usando unabomba triplex de desplazamiento positivo porel lado de descarga de la bomba centrífugahasta llenar la voluta y las líneas de succióncon líquido.

NNOOTTAA::

El aire puede entrar a lamanguera de succión por juntasflojas, un agujero en lamanguera misma o un vórtice enel tanque ocasionando que labomba pierda su cebado yeventualmente se dañe.


32

BBOOMMBBEEAANNDDOO CCOONN BBOOMMBBAASS CCEENNTTRRÍÍFFUUGGAASS 66..33..00

Mantenga la presión de descarga requerida.Cualquier velocidad de la bomba que producemás de la presión requerida resultará en eldesgaste excesivo de la bomba y una vida útilmás corta.

Si la bomba tiene que mantenerse funcionandocon el lado de descarga cerrado, ensamble unsistema de desvío que permite el retorno delfluido al tanque o al lado de succión de lasbombas. Se recomienda retornar el fluido altanque. El fluido se calentará si se retorna a lasucción de la bomba aún a una tasa de flujomucho menor.

Una vez la bomba está montada y cebada,está lista para bombear. Si la bomba tieneempaquetadura tipo acuñado, verificar el flujoapropiado del lubricante. Para verificar el flujo,asegúrese que hay lubricante de empaque-tadura o que el fluido bombeado esté goteandode la caja de empaquetaduras.

A diferencia de una bomba triplex, una bombacentrífuga puede estar cerrada al lado dedescarga por un breve lapso de tiempo sindañar la bomba o los ductos. Con las bombasRA45 y RA56 usted puede cerrar el lado dedescarga para varios minutos. Sin embargo,usted puede cerrar el lado de descarga de labombas RB23 y BJ solo por 15 segundos.

Si las bombas están bombeando contraválvulas cerradas por mucho tiempo, el fluidodentro de la bomba se sobrecalienta y luegoquema la empaquetadura o los sellos. Lasbombas también pueden calentarse losuficiente como para derretir la grasa de lacaja de cojinetes y perderla. Losprocedimientos operativos correctos norequieren que las bombas funcionen contraválvulas cerradas por largos períodos detiempo. Las siguientes son algunas pautaspara la operación de la bomba:

Disminuya la velocidad la bomba si no se lanecesita por unos cuantos minutos.

Cuando la bomba esta succionando fluido deuna fosa, déjela corriendo para mantener elcebado.


OOPPEERRAACCIIOONNEESS EENN SSEERRIIEE YY EENN PPAARRAALLEELLOO 77..00..00


A veces es necesario operar dos o más bom-bas en forma conjunta. Las bombas estarán enparalelo o en serie dependiendo de los requisi-tos de la operación. Las bombas tendrán queser similares respecto a la tasa y la presión afin de operar en paralelo o en serie.

OOPPEERRAACCIIÓÓNN EENN PPAARRAALLEELLOO 77..11..00


Una operación se denomina en paralelo si loslados de descarga de dos bombas estánconectados a la misma salida. El caudal totales la suma de las dos tasas individuales. Lapresión no cambia.

En una operación en paralelo, la altura dedescarga es igual a la de una bomba y elvolumen es igual al total de las dos bombas.En este caso, asegúrese del flujo continuo porel múltiple de succión de las bombascentrífugas. La capacidad de descarga decada bomba tendrá que ser la misma a fin deevitar que una bomba circule fluido de retornopor la segunda bomba.

EEJJEEMMPPLLOO::

Dos bombas funcionarán en parale-lo. Cada una tiene la capacidad de20 bpm a una carga hidráulica de100 pies.

Volumen: 20 BPM + 20 BPM = 40 BPM

Altura de Descarga = 100 pies

OOPPEERRAACCIIÓÓNN EENN SSEERRIIEE 77..22..00La operación en serie ocurre cuando unabomba está bombeando a la succión de la otrabomba. La presión total es la suma de laspresiones individuales. La tasa no cambia.

El volumen está limitado a la capacidad de unabomba. La altura de descarga es igual a lasuma de las tasas de descarga de las dosbombas.

Debido a la elevada incidencia de fallas desellos en la segunda bomba, este tipo deoperación no es recomendado.

Si bien teóricamente la carga hidráulica parauna operación en serie es de 200 pies, laaltura de descarga actual siempre es inferior.Esto se debe a la pérdida por fricción en elmúltiple entre las bombas y los diferentesvolúmenes y los arreglos del múltiple.


EEJJEEMMPPLLOO::

Si dos bombas serán operadas enserie y cada una tiene la capacidadde 20 BPM a una carga hidráulicade 100 pies.

Volumen = 20 BPM

Altura de descarga: 100 + 100 <200pies

DDIISSEEÑÑOO DDEE TTUUBBEERRÍÍAASS 88..00..00


El diseño de un sistema de tuberías tiene unefecto importante en la operación exitosa deuna bomba centrífuga. Criterios tales como eldiseño de la bomba, el diseño de los ductos desucción, el tamaño de las tuberías de succióny de descarga, y los soportes de tuberíatendrán que evaluarse cuidadosamente.

El tamaño de la tubería de descarga es en sumayor parte un asunto económico. El costo delos diversos tamaños de tuberías tendrá quecompararse al tamaño de la bomba y al costoenergético requerido para vencer la cargahidráulica de fricción resultante.

El diseño de los ductos de succión y sudimensionamiento son de importancia primor-dial para el rendimiento de la bomba. Latubería de succión nunca podrá ser máspequeña que la toma de succión de la bomba,y en la mayoría de los casos debería ser untamaño más grande. Las tuberías de succióndeberían ser lo más cortas y rectas posible.

Velocidades mayores de 5 a 8 pies porsegundo aumentan las pérdidas de fricción ypueden resultar en una separaciónproblemática de aire o de vapor. Los codos ylas derivaciones en T complican más aún esteproceso, resultando en patrones de flujodesiguales, vibración, cavitación, y deflexióndel eje. El resultado final es la rotura del eje ola falla prematura del cojinete.

En las instalaciones de bombas con una alturade succión, la tubería de succión debería serhorizontal con un leve declive hacia arriba.Asegúrese que no hay áreas donde se puedancrear bolsillos de aire y que pueden ocasionarla pérdida de cebado de la bomba.

Tienda la tubería desde la bomba hasta unpunto a varios pies de distancia de donde sehace la conexión final para disminuir a unmínimo el esfuerzo excesivo de la tubería enlas boquillas de la bomba. Siempre soporte losductos fijando abrazaderas a la armazónprincipal del equipo. Esto reduce el peso quese requiere que soporte la bomba y el riesgode trampas manuales al efectuar elmantenimiento de la bomba. Siempre alínee latubería y las bridas de la bomba.


MMAANNTTEENNIIMMIIEENNTTOO PPRREEVVEENNTTIIVVOO DDEE LLAA BBOOMMBBAA 99..00..00El mantenimiento apropiado y la reparaciónson necesarios para la operación confiable ysegura de todo el equipo de Schlumberger.Para prevenir posibles incidentes de calidadde servicio o situaciones peligrosas duranteoperaciones, todos los empleados tendrán queacatar las Normas de Seguridad de WellServices para asegurar la seguridad personal.

MMaanntteenniieennddoo llaa eemmppaaqquueettaadduurraa lluubbrriiccaaddaa yyaajjuussttaaddaa El sistema de lubricación de la empaquetaduratendrá que estar funcionando apropiadamente.El uso de sellos mecánicos o de tipo labioreduce el mantenimiento. Haga lo siguientepara extender la vida de empaquetadura tipoacuñado:

· Asegúrese que hay lubricación adecuada. En el caso de una bomba centrífuga con una empaquetadura de trenzado cuadrado, asegúrese que el fluido bombeado gotea continuamente a través de la empaquetadura. Cualquier interrupción del flujo de lubricación quema la empaquetadura y estría el eje.

· No apriete excesivamente la tuerca de la empaquetadura. El apriete excesivo resultaen una vida más corta de la empaquetadura. Para apretar un casquillo de empaquetadura, apriete las dos tuercas hexagonales 1/6 de vuelta luego espere más o menos diez minutos para darle tiempo a la empaquetadura para que se reajuste y reduzca fugas excesivas. Si las fugas excesivas persisten después de diez minutos, apriete nuevamente las dos tuercas. Asegúrese de apretar las dos tuercas la misma distancia para distribuir uniformemente la carga.

· Afloje el casquillo de empaquetadura en caso de que se vaya a apagar la bomba centrífuga por cualquier período de tiempo.Esto permite que la empaquetadura esté completamente saturada del fluido de bombeo cuando arranque nuevamente y antes de ser ajustada, disminuyendo de esta manera la posibilidad de falla de la empaquetadura y ejes estriados.

· Drene el sistema de lubricación de la empaquetadura y limpie el depósito periódicamente para prevenir la succión decualquier objeto al interior del sistema.

· Periódicamente añada una pequeña cantidad de grasa de chásis de alta calidad para lubricar los cojinetes. El Zerk de grasaposterior (el más alejado del impulsor) estádistorsionado para permitir el escape del aire. Engrase la caja hasta que la grasa salga por el zerk posterior.

· Voltee los labios de los sellos del cojinete hacia adentro para retener la grasa en la caja. Cuando se instalen cojinetes blindados nuevos, quite el blindaje antes de ensamblar los cojinetes en el eje. El

NNOOTTAA::

Se recomienda el uso de sellosmecánicos o sellos de labio. Laempaquetadura de cuerda se usaúnicamente en situaciones deemergencia, donde los sellosmecánicos no se encuentranfácilmente disponibles.


blindaje previene la lubricación futura apropiada de los cojinetes. El engrasamiento excesivo también puede dañar los sellos y causar la falla prematuradel cojinete. La única manera de inspeccionar y lubricar apropiadamente las ranuras del impulsor es quitando el motor hidráulico.

LLaa eessttrraanngguullaacciióónn eexxcceessiivvaa aaccoorrttaa llaa vviiddaaddee llaa bboommbbaa Nunca opere una bomba centrífugacontinuamente cerca de su cierre o capacidadcero. Acortará la vida de la bomba yaumentará la interrupción y el mantenimiento.La diferencia entre la potencia de entrada y lapotencia hidráulica se transfiere como calor allíquido en la bomba. Cuando solo se permiteun pequeño porcentaje del caudal por labomba, la carcaza es incapaz de disipar elcalor generado, lo cual incrementa peligrosamente la temperatura del líquido y dela bomba.

El impulso hidráulico radial se desbalanceacuando la bomba está en operación cerca delcierre y ocasiona una deflexión irregular en eleje.

La bomba se hace ruidosa y comienza a vibrarexcesivamente, lo cual pudiera conducir a lafalla catastrófica del eje.

Para aliviar la bomba de esfuerzo innecesario,extienda una línea de desvío de la descargade la bomba de vuelta a la fuente de fluido.Coloque a válvula de estrangulación o unaplaca de orificio en la línea de desvío.

Devuelva suficiente flujo a la bomba de talmanera que funcionará a una capacidadrazonablemente cerca de su capacidad nomi-nal. No devuelva el líquido desviado a la líneade succión inmediatamente corriente arriba dela bomba. Devuelva el fluido de descarga a lafuente de suministro por debajo del nivel dellíquido a fin de evitar el arrastre de aire.

Si se requiere estrangulación excesiva en laválvula de descarga con la línea de desvíoabierta, seleccione una capacidad nominalnueva para la carga hidráulica actual delsistema y los requisitos de capacidad.

LLaa eessttrraanngguullaacciióónn aacceelleerraa llaa eerroossiióónnccuuaannddoo ssee bboommbbeeaann aabbrraassiivvoossEl bombeo de líquido que contiene partículasabrasivas, tal como la pasta de cemento,ocasiona la erosión en el impulsor y otraspartes de la bomba. También acorta la vida dela bomba.

Una bomba se puede dañar cuando bombeafluido que contiene partículas abrasivas y seestrangula para operar continuamente cercadel cierre. La erosión se acelera de granmanera debido a la recirculación interna. Silas partículas estuviesen en un fluido quecircula en una bomba que funciona cerca desu punto de eficiencia, las partículas fluyenuna vez por el impulsor y luego se descargan.

Cuando una bomba se estrangula para operarcerca del cierre, el fluido con partículas abrasivas recircula dentro del impulsor eimpacta las superficies del álabe de metalmuchas veces antes de ser descargado. Estarecirculación interna erosiona rápidamente laspuntas de los álabes del impulsor. Una vezdañado el impulsor las holguras de fuga incrementan rápidamente.


Para que la empaquetadura trabaje eficientemente, la camisa, el eje, los cojinetes, y la caja deempaquetaduras tendrán que estar en buenas condiciones. Reemplace cualquier eje doblado. Siel diámetro de la caja de empaquetaduras está dañado debido a picaduras, un sello libre defugas es difícil de obtener entre el diámetro externo del sello y la carcaza de la caja de empa-quetaduras. Use el tipo correcto de empaquetadura para la aplicación.

1100..11..11 SSeellllooss ddee aacceeiittee ttiippoo llaabbiioo ppaarraa bboommbbaass RRAA4455 yy RRAA5566Para quitar y reemplazar los sellos de aceite tipo labio para las bombas RA45 y RA56, completelos siguientes pasos:

Quite la empaquetadura o sellos de aceite antiguos de lacaja de empaquetaduras.

Inspeccione la caja de empa-quetaduras por limpieza y desgaste. Limpie como se

requiera.

PPAASSOO 0011 PPAASSOO 0022

Instale los dos sellos de aceitecon los labios de cara al impulsor (10 x 12 tendrá 3 sellos antes del casquillo de linterna)

Instale el casquillo de linterna.Asegúrese que la ranura delcasquillo de linterna se alineacon el hoyo de aceite en la cajade empaquetaduras.


Instale el siguiente sello con ellabio en dirección opuesta alimpulsor. Este sello previene laentrada de aire a la caja deempaquetaduras y a la bombay permite que la lubricaciónfluya al otro lado de su labiopara lubricar el sello final.

Instale el último el sello con ellabio de cara al impulsor de lamisma manera como se instalaron los primeros sellos.Algunas bombas requieren unpequeño espaciador detrás delúltimo el sello. Use un espaciador si el último el sello no está al ras con la parte posterior de la caja de empaquetaduras.


Instale el casquillo de empaquetadura o la tuerca de

la caja de empaquetaduras yapriete. Asegúrese que el lubricador

esté funcionando apropiadamente.

PPAASSOO 0077

PPAASSOO 0088Arranque la bomba y circule elagua durante cinco minutos.

Inspeccione por fugas yasegúrese que el lubricador seenciende y se apaga mientras labomba está corriendo.

PPAASSOO 0099PPAASSOO 1100

NNOOTTAA::No se requieren ajustes adicionalesdurante la vida de los sellos.

SSEERRVVIICCIIOO

PPRROOCCEEDDIIMMIIEENNTTOO DDEE RREEEEMMPPAAQQUUEETTAADDUURRÍÍAA

1100..00..001100..11..00


1100..11..33 EEmmppaaqquueettaadduurraa ddee ccuueerrddaa ppaarraa llaa bboommbbaa RRBB2233 Para quitar y reemplazar la empaquetadura de cuerda de la bomba RB23, complete los siguientes pasos:

1100..11..22 SSeellllooss ddee aacceeiittee ttiippoo llaabbiioo ppaarraa llaa bboommbbaa RRBB2233 Para quitar y reemplazar los sellos de aceite tipo labio de la bomba RB23, complete los siguientes pasos:

Quite la empaquetadura o sellosde aceite antiguos de la caja de

empaquetaduras.

Inspeccione la caja de empaquetaduras por limpieza ydesgaste. Limpie la caja deempaquetaduras como serequiera.


Instale dos sellos de aceite conel labio de cara al impulsor.

Instale el casquillo de linterna yasegúrese que se alinea con elhoyo de aceite en la caja de

empaquetaduras.


Instale 2 sellos de aceite adicionales, con los labios decara al impulsor tal como seinstalaron los dos primeros sellos. Véase el Paso 3. Step 3.

Instale el espaciador.

PPAASSOO 0055

PPAASSOO 0066

Instale el casquillo de empaque-tadura con el lado plano haciael espaciador.

Apriete las tuercas de 8 a 12pies-lb.


Asegúrese que el lubricadorestá funcionando.

Encienda la bomba y circule elagua durante 5 minutos.Inspeccione por fugas yasegúrese que el lubricador seenciende y se apaga durante el

funcionamiento de la bomba.


No se requieren ajustes adicionales durante la vida delsello.

PPAASSOO 1111

Quite la empaquetaduraantigua. Apunte el gancho de laempaquetadura en el diámetrode la caja de empaquetaduraspara que no raye el eje. Limpiecompletamente de tal maneraque la nueva empaquetadura nocuelgue.

Inspeccione por eje doblado,ranuras, o bordes. Si la holgura

del buje del cuello en el fondo dela caja es grande, use un anillode fondo más duro o reemplaceel buje del cuello.


Ajuste la tuerca del casquillousando una llave de empaquetadura. Retroceda y

reajuste la tuerca del casquillo apretando manualmente. Permita que la empaquetaduragotee durante 15 minutos al correr la bombapor primera vez. Apriete la empaquetaduradespacio para permitir que se asiente antes dereajustar para lograr un flujo de lubricación de2 -3 gotas por segundo por la empaquetadura.

Apriete cada tuerca hexagonal yespere diez minutos para que laempaquetadura se reajuste

antes de apretar más las tuercas. La empaquetadura debería gotear 2-3 gotas porsegundo con el eje de la bomba corriendocerca a su óptima velocidad


Para prepararse a bombear látex u otro fluido donde no se pueden tolerar fugas, use la empaquetadura especial de grafito. Apriete la empaquetadura despacio, hasta que la fuga cese.Si el látex escapa al área de la empaquetadura, continúe apretando la empaquetadura hasta quela fuga pare. Esto pudiera causar que la empaquetadura humee. No se alarme, puesto que laempaquetadura esta clasificada a 800 degF, y tan pronto el látex se queme de la superficie desello, el humo cesará.

Instale un micrómetro de carátula en el eje y gírelo para

verificar por cualquier curvatura. Si el descentramiento excede 0.003 de pulgada,enderece o reemplace el eje. Inspeccione lacondición de los cojinetes y el balance delimpulsor. De existir cualquiera de estas condi-ciones, la bomba vibra y la empaquetadurafalla prematuramente.

Para establecer el tamaño correcto de empaquetadura a

instalar, mida el diámetro de la caja de empaquetaduras y reste el diámetro del eje,luego divida por 2.

Bobine suficiente empaquetadura para llenar lacaja de empaquetaduras

alrededor de una barra del mismo tamaño queel eje. Soportando la barra en una prensafacilita esta tarea. Corte cada vuelta de laempaquetadura mientras está enrolladaalrededor de la barra. Coloque cada vueltasobre un papel limpio y luego arróllela con unatubería tal como lo haría con una masa derepostería.

Para obtener anillos de empaquetadura conextremos paralelos, corte laempaquetadura mientras estáenvuelta alrededor de la barra.

Cuando la empaquetadura se corta mientrasestá estirada en línea recta los extremos y laabertura estarán a un ángulo, creando unproblema al instalar la empaquetadura. A finde instalar empaquetadura que se ha cortadoa un ángulo, métala al tope de laabertura y del anillo y previniendo sucierre.

Deslice el anillo de la la barrade costado, especialmente lostipos metálicos y rellenos de

plomo, para evitar deformar la circunferenciamoldeada rompiendo el anillo en la abertura.

Usando un buje dividido demadera, instale la primeravuelta de empaquetadura luego

fuércela al fondo de la caja apretando el collarín contra el buje.

Escalone las juntas de los anillos de empaquetadura paraasegurar que no están

alineadas juntas para asegurar que el aceiteno fluya a través de la empaquetadura una vezinstalada.

Instale la empaquetadura de talmanera que el anillo de linternase alinee con la apertura del

líquido de lavado o de enfriamiento. Recuerdeque este anillo se mueve hacia atrás en la cajaa medida que se comprime la empaquetadura.Deje espacio para que entre el collarín.






RREEHHAABBIILLIITTAACCIIÓÓNN DDEE LLAASS BBOOMMBBAASS CCEENNTTRRÍÍFFUUGGAASS 1100..22..00

Para efectuar reparaciones de las bombascentrífugas de manera segura, asegúrese queuse el siguiente equipo de seguridad personal:

· botas de punta de acero· casco de seguridad · overoles Nomex· guantes · gafas de seguridad o gafas protectoras · máscara contra polvo (si se requiere)

Usted necesitará las siguientes herramientas:

· 2 destornilladores pesados o palancasdelgadas

· mazo de goma · juego de llaves · juego de llaves Allen· juego de espaciadores· Llave de tubos de 12 pulgadas · cincel o punzón · martillo pequeño · alicates


1100..22..11 DDeesseennssaammbbllee ddee bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass 44xx55 yy 55xx66 Para desmontar las bombas centrífugas 4x5 y 5x6 , complete los siguientes pasos:

Quite los pernos de retencióndel motor que fijan el motorhidráulico al armazón de la

bomba. Para modelos impulsados por eje,quite los pernos de brida del eje motriz o lostornillos de fijación del acoplador.

Cuidadosamente jale el motorhidráulico de la armazón. Noquite las mangueras hidráulicas.Si se tienen que quitar lasmangueras, marque y tape lasmangueras con tapones. Para modelos impulsados por eje,cuidadosamente jale el ejemotriz o la parte trasera delacoplador de la bomba.


Amarre el motor o el eje motrizseguramente a la armazón dela unidad fuera del paso paraevitar que se caiga.

PPAASSOO 0033

Quite la línea del lubricador ypóngala a un lado. Coloque uncasquete en el lubricador paraprevenir cualquier fuga.

PPAASSOO 0044Quite los pernos que fijan labase de soporte a la armazón. PPAASSOO 0055

43

Quite los pernos que retienen lacarcaza de la bomba a la volutay marque la carcaza de labomba y la voluta de tal maneraque puedan re-instalarse en lamisma posición.

PPAASSOO 0066


Los álabes del impulsor pueden estar EXTREMADAMENTE filos debido a fluidos de abrasivos finos. ¡Use suma precaución!

Precaución


44

Quite el ensamble de la bombade la voluta y colóquelo en la

mesa de trabajo. Tal vez sea necesario el usode palancas para palanquear igualmente laplaca de desgaste fuera de la voluta.

PPAASSOO 0077

IIMMPPOORRTTAANNTTEE::No use un martillo para quitar elensamble de la bomba.

Quite el tornillo de fijaciónantirotatorio del espárrago de

sujeción insertando una llave Allen y dándole3-4 vueltas hasta que ya no haga contacto conel impulsor.

PPAASSOO 0088

Quite el perno de retención del impulsor y el seguro del impulsor. PPAASSOO 0099

Quite el impulsor de su posición de ajuste suave en el eje. La acumulación decemento pudiera dificultar esto. Si es necesario, introduzca dos palancas pordebajo el impulsor, 180 grados aparte.

PPAASSOO 1100

PPRREECCAAUUCCIIÓÓNN::Cuídese de no desgarrar el recubrimiento engomado de la placade respaldo. Si no se puede quitar elimpulsor, quite los pernos de sujecióndel cojinete, luego deslice el ensamblehacia arriba para crear una aberturaentre la placa de respaldo y elimpulsor. Introduzca dos barras deacero del mismo grosor entre el impulsor y la placa de respaldo.

Precaución


45

Quite el chavetero y las dos tuercas de la parte posterior de la placa de desgaste posterior, y use dos destornilladores pesados para separar la placa dedesgaste del armazón de la bomba.

PPAASSOO 1111

PPAASSOO 1100,, ccoonnttiinnuuaacciióónnAADDVVEERRTTEENNCCIIAA::No trate de sostener el impulsor singuantes.Advertencia


Quite el accesorio lubricador dela caja de empaquetaduras ymarque la caja de empaquetaduras a la armazón.

PPAASSOO 1122 Levante la caja de empaquetaduras fuera de laarmazón.

PPAASSOO 1133

Use un martillo y un punzónpara quitar el casquete delensamble de bloqueo, aplicando leve presión al casquete.

PPAASSOO 1144 Quite los cuatro pernos y tuercas de las barras de reténdel cojinete del frente.

PPAASSOO 1155


47

Usando un martillo, golpee suavemente el eje y el ensamble de cojinete parasacarlos de la caja. Las cuñas caerán al piso. Las cuñas se utilizarán despuéspara proporcionar el espacio apropiado del encabezado en el impulsor.

PPAASSOO 1166

Para reemplazar los cojinetes,apalanque el extremo de laarandela de seguridad fuera

de la ranura en la tuerca de retención delcojinete.

PPAASSOO 1177 Desarme con prensa elextremo posterior del eje.

Limpie e inspeccione el eje por cualquier señalde daño. Reemplace los ejes que tengancualquier ranura o áreas desgastadas más de0.01 de pulgada (0.254-mm) de profundidad.

PPAASSOO 1188


48

Quite los sellos de aceite,casquillo de linterna, espaciador

y anillo sujetador del interior de la caja deempaquetaduras. Cuidadosamente limpie einspeccione el interior de la caja de empaquetaduras por indicios de daño. Lasasperezas pueden ocasionar fugas en los sellos, vibración, y aún falla del eje y delcojinete.

PPAASSOO 1199


1100..22..22 EEnnssaammbbllee ddee bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass 44xx55 yy 55xx66 Para ensamblar las bombas centrífugas 4x5 y 5x6, complete los siguientes pasos:

Si está instalando nuevoscojinetes con blindajes degrasa, quite los blindajes degrasa.

Lubrique levemente el eje conaceite y presione los nuevoscojinetes y espaciador en elmismo.


Instale el cierre y tuerca. Useuna pequeña cantidad de hilode enclavamiento de nylon enlas roscas.

PPAASSOO 0033

Cuidadosamente apriete latuerca del cojinete sin dañar el

nuevo eje. Un impulsor viejo prensado a la mesa de trabajo funciona bien para sujetar e impedir elgiro del eje. Introduzca el ensamble del ejedentro del armazón de la bomba.

PPAASSOO 0044

Coloque las cuñas que sequitaron durante el

desensamble debajo del anillo sujetador delcojinete del frente, y deslice el casquete delcojinete del frente con el sello al eje.

PPAASSOO 0055 Mida las cuñas con un calibrador de cuadrante paraasegurar que ambos ladostienen la misma altura de apilamiento.

PPAASSOO 0066

Instale barras de retén y pernosdel cojinete. No es necesario

apretar completamente estos pernos hastadespués de instalada la bomba y luego delajuste de holgura entre el impulsor y la placafrontal de desgaste

PPAASSOO 0077

49ET 3 - Bombas Centrífugas v1.0(Provisional)

IIMMPPOORRTTAANNTTEE::Para instalar apropiadamente la cajade empaquetaduras y la empaquetadura en el eje, asegúresede usar una herramienta de instalaciónde empaquetadura para prevenir dañoa los labios de los sellos.

Ensamble la caja de empaquetaduras y golpéela ligeramente con un pequeñobotador. Al instalar la caja de empaquetaduras, asegúrese que el hoyo de lubricación con los dispositivos de engrase en la armazón de la bomba esté en lamisma posición que antes.

PPAASSOO 0099

50

Instale la nueva empaquetaduraen la caja de empaquetaduras

en el siguiente orden: a) espaciador (no usado con el nuevo esti

lo de caja de empaquetaduras)

b) dos sellos de aceite (6679) con sus labios de cara al impulsor

c) anillo de linternad) un sello de aceite (6679) con el labio en

dirección opuesta al impulsor para prevenir la introducción de aire en derredordel eje

e) un último sello de aceite (6679) con el labio de cara al impulsor.

PPAASSOO 0088

NNOOTTAA::

Con el nuevo estilo de cajade empaquetaduras, queno usa un anillo con espi-rales de cierre, no se insta-la el primer espaciador.

ET 3 - Bombas Centrífugas v1.0(Provisional)

Arme nuevamente el ensam-ble de bloqueo y apriete el

casquete con la llave para tubos pequeños.Instale el borde puntiagudo del cierre hacia ellado derecho de la tuerca de la caja de empaquetaduras. Esto sellará la tuerca enposición.

Aplique una capa muy livianade aceite a la parte posteriorde la placa de desgaste y de la

carcaza.


Alinee la placa de desgasteposterior con los dos pernospara las tuercas de retención y

apriete a mano las tuercas. Esto permitirá centralizar la placa de desgaste cuando elensamble giratorio se introduzca nuevamenteen la voluta.

PPAASSOO 1122

Instale el impulsor, llave, arandela ranurada y cierre (perno). Asegúrese que lallave sobresalga 1/8 de pulgada para retener la arandela ranurada en posición,luego instale el perno. Use una pequeña cantidad de compuesto de

enclavamiento de roscas para asegurarse que el perno quede enclavado.

PPAASSOO 1133

51ET 3 - Bombas Centrífugas v1.0(Provisional)

Aplique torque al tornillo defijación al valor indicado:

Instale el tornillo de fijación paraasegurar que el enclavado

(perno) permanece seguro en su lugar durantela operación. Use una pequeña cantidad decompuesto de enclavamiento de roscas. Eltornillo de fijación debería asentarse en unaindentación de la arandela del perno del impulsor. Tal vez sea necesario girar la aran-dela 180 grados si es que no se alinea con laindentación al torque apropiado.

PPAASSOO 1144

PPAASSOO 1155

PUMP ft lb

NM

4x5

5x6

75 ± 10

200 ± 25

100 ± 15

150 ± 20

Bomba Pies lb NM


53

BBÚÚSSQQUUEEDDAA DDEE FFAALLLLAASS 1111..00..00La siguiente tabla incluye varias soluciones a quejas que resultan del rendimiento imperfecto deuna bomba centrífuga.


SÍNTOMA SOLUCIÓN

BÚSQUEDA DE FALLAS

No se puede cebar la bomba

a. La bomba está ubicada demasiado elevada por encima de la fuente de fluido.b. Los sellos o empaquetadura están recibiendo aire alrededor del eje.c. Demasiada holgura entre el impulso y la placa de desgaste frontal.d. La velocidad de la bomba es demasiado baja.e. Hay una restricción o bloqueo en la succión.f. Hay partes usadas, impulsor, placas de desgaste o voluta.g. El impulsor está flojo en el eje o la llave está rota.

a. Hay partes usadas, impulsor, placas de desgaste o voluta.b. Hay una restricción en la succión.c. La velocidad de la bomba es demasiado baja.d. Hay mucha holgura entre el impulsor y las placas de desgaste frontales.

a. Cavitación b. Cojinetes desgastadosc. Fuera de balanced. Pernos de montaje flojose. Acoplamiento desalineadof. Velocidad demasiado elevadag. Álabe del impulsor está rotoh. Aireación

Presión baja de descarga

Bomba tiene fugas en derredor de los pernos de la voluta

La bomba no bombeapasta

Bomba ruidosa o vibra

a. Las placas de desgaste no se están sellando en la voluta.b. Hay holgura excesiva entre la voluta y la armazón.

Las bombas de lodo a veces mantienen una presión de descarga normal, y en bombas de impulso hidráulico, la presión hidráulica será normal al bombear agua. A medida que el peso del lodo o dela pasta incrementa las presiones de la bomba e hidráulicas se tornan erráticas, la bomba deja de bombear súbitamente, y la presión hidráulica usualmente decae a 25% de lo normal. Esta condición casi siempre puede rastrearse a sellos de eje defectuosos en la bomba o a sellos instalados incorrectamente con todos los labios del sello de cara al impulsor. El penúltimo sello en un arreglo mecánico de sellos siempre tiene que estar en dirección opuesta al impulsor para prevenir el ingreso de aire en derredor del eje.

Para establecer si el problema es un problema de sellos o hidráulico, instale la bomba (solo en una unidad de impulso hidráulico) y observe la presión hidráulica. Si es normal (normalmente en el rango de 2600-2800 lpc), entonces el problema reside en los sellos y no en el sistema hidráulico.

RREEFFEERREENNCCIIAASS 1122..00..00

54

Normas de Seguridad para las Operaciones de Well Services (InTouch ID# 3038426)

Estándar de Seguridad número 4 de Well Services - Instalaciones y Talleres

Estándar de Seguridad número 5 de Well Services - Seguridad del Sitio

Estándar de Seguridad número 15 de Well Services - Etiqueta de Cierre de Acceso

Manual de Rendimiento de la Bomba Centrífuga (Versión de Ingeniería) (InTouch ID 3015892)


55

AAPPÉÉNNDDIICCEE 11 --CCUURRVVAA CCAARRAACCTTEERRÍÍSSTTIICCAA 1133..00..00

FFlluujjoo MMiixxttoo · la curva de altura hidráulica es empinada· la potencia al freno permanece constante.

AAxxiiaall La altura hidráulica y la potencia al frenoambos aumentan dramáticamente cerca delcierre.

El siguiente es un problema hipotético deingeniería para ilustrar el uso de las curvas derendimiento.

EEjjeemmpplloo Supóngase que tenemos una red de ductosque requiere un flujo de 700 gal/min a unaaltura hidráulica total de 140 pies de agua. Las alturas hidráulicas máxima y mínima delsistema son 500 gpm a 143 pies y 1,050gal/min a 125 pies, respectivamente.

El rendimiento de una bomba centrífuga sepuede indicar gráficamente en una curva característica que muestra la interrelación dela altura dinámica total, la potencia al freno(BHP), la eficiencia, y la altura de succión positiva neta (NPSH) para un impulsor y car-caza específicos. La curva de capacidadmuestra la relación entre la capacidad y lacarga hidráulica total mientras que una curvade altura del sistema se obtiene combinandola carga hidráulica de fricción con la cargaestática y cualquier diferencia de presión en elsistema de bombeo.

Estas curvas son importantes para establecerel tipo de la bomba que necesitará para ciertasaplicaciones y puede mostrar las diferenciasentre las clases de bombas más importantes:

RRaaddiiaall oo VVoolluuttaa · la altura hidráulica disminuye gradualmente

a medida que incrementa el flujo · la potencia al freno incrementa

gradualmente por el rango de flujo con un máximo normalmente en el punto de flujo máximo.



bomba. Por lo tanto, se especifica unmecanismo impulsor de 50 BHP.

El dato final que obtenemos de la curva derendimiento es la eficiencia. Se puede usar laeficiencia cuando tiene que elegir entre variasbombas diferentes. Cada curva de rendimientomuestra el límite de la curva rotulado eficiencia. Para nuestra bomba, la eficiencia incrementa de 52% al punto de operación mínimo al 74% al punto de operación máximo.

Se traza una línea vertical desde el eje de laabscisa a 700 gal/min. Se traza una línea horizontal desde el eje de la ordenada izquierda a 140 pies. El punto de operación dela bomba es la intersección de estas doslíneas.

Mirando la figura adjunta, la intersección deestas dos líneas cae en el punto de la curvade capacidad de 2,200 rpm (Curva de AlturaHidráulica Total). Por lo tanto, la bomba seráespecificada para operar a 2,200 rpm.

También necesitamos conocer el rango operativo de la bomba, que es la totalidad dela curva de capacidad. En la mayoría de loscasos, las limitaciones de diseño tales comolas alturas hidráulicas del sistema de tuberías,establecerán el rango operativo.

Para este ejemplo, hemos calculado lasalturas hidráulicas máxima y mínima queestablecerán el rango operativo de la bomba.Se trazaron líneas verticales del eje de laabscisa a 500 gal/min y 1050 gal/min a 143 y125 pies. Estas líneas deberían cortar la curvade capacidad de 2,200 rpm. En vista a que elrango operativo de la bomba es conocido,elegimos el BHP requerido para el punto máximo de operación que se encontrará, quees 1050 gpm a 125 pies de altura hidráulica.Buscamos la línea BHP que esté por encimade nuestro rango operativo (es decir, que nocorta la curva de capacidad de 2,200 rpm). Eneste caso, la línea de 50 BHP contiene completamente el rango operativo de nuestra

56

VVEERRIIFFIIQQUUEE SSUU CCOOMMPPRREENNSSIIÓÓNN 1144..00..00


¿Cuál de los siguientes es el elementorotatorio por el cual el líquido pasa enuna bomba centrífuga?:

Anillo de desgasteImpulsorEmpaquetaduraPlaca de desgaste

Los anillos de desgaste desempeñan lamisma función que las placas de des-gaste.CiertoFalso

¿Cuál de lo siguiente se usa parahacer ajustes finos a la holgura entre lasplacas y el impulsor?:

Placas de desgasteCojinetesCuñas Empaquetadura

Los cojinetes soportan el eje.

Cierto Falso

¿Cuál de los siguientes mecanismos deimpulso se usan en Schlumberger paralas bombas centrífugas? (Seleccionetodos los que aplican): Toma de fuerzaHidráulicoEléctricoDieselAgua

¿Cómo convierten las bombas centrífu-gas la energía mecánica a energíahidráulica?Introduciendo aire en el sistemaIntroduciendo fluido en el sistema Introduciendo lodo en el sistemaIntroduciendo gas en el sistema

¿Cómo afecta la voluta la energía develocidad del líquido?

La convierte en presión La convierte en calor

La carga hidráulica total se puedeaumentar incrementando las rpm.

Cierto Falso

Los cojinetes soportan el eje.

CiertoFalso

¿Cuáles de los siguientes lubrican loscojinetes? (Seleccione todos los que apli-can). Baño de aceiteGel Grasa Agua

Una bomba centrífuga es autocebante.

Cierto Falso

Empaquetaduras desgastadas puedenocasionar la falla del sello

Cierto Falso

PP 0011 PP 0066

PP 0022

PP 0044

PP 0033

PP 0055

PP 0077

PP 0088

PP 0099

PP 1100

PP 1111

PP 1122


La empaquetadura de cuerda se usa enlas bombas centrífugas RB23.

Cierto Falso

Las bombas centrífugas que usan sellosmecánicos son (seleccione todas las queaplican):RA 4x5RA 5x6RB10x12RB 2x3x11

La altura de succión total es la diferenciaentre los niveles de descarga y el líquidode succión.

Cierto Falso

Para disminuir a un mínimo la formaciónde vortices, instale crucetas en la succión de labomba y del tanque Aumente la tasa de bombeoDisminuya la tasa de la bomba Flote a pieza de madera grande sobre laapertura de succión en el tanque

La presión en la bomba no podrá decaerpor debajo de la presión de vapor dellíquido a la temperatura de bombeo.

Cierto Falso

Para aumentar NPSH-A (seleccione todolo que aplica):

Eleve el nivel del líquidoBaje la bomba Use una bomba de sobretamañoUse una bomba de refuerzo

Una operación se llama paralela cuandolos lados de descarga de dos bombasestán conectados a la misma salida.

Cierto Falso

Usted puede operar las bombas centrífu-gas continuamente cerca del cierre ocero capacidad. Cierto Falso

El bombeo de líquido que contienepartículas abrasivas no causa erosión.

Cierto Falso

El aire se mezcla con el líquido bombea-do debido a (seleccione todos los queaplican): Líneas de succión con fugas Caja de empaquetaduras ensambladaincorrectamente Sellos inadecuados en la conexión de laaltura de succión Todos los anteriores

Las operaciones en serie no sonrecomendadas debido a elevada inciden-

cia de fallas de sellos en la segundabomba. Cierto Falso

Para el montaje de la bomba centrífugatome en cuenta (seleccione todo lo queaplica):

Tasa Distancia Presión Viscosidad del fluido Todo lo anterior

PP 1155PP 2211

PP 1144

PP 1133

PP 1166

PP 2222

PP 2200

PP 1199

PP 1177

PP 1188

PP 2233

PP 2244

CCLLAAVVEE DDEE RREESSPPUUEESSTTAASS 1155..00..00


Impulsor

Cierto

Cuñas

Cierto

Toma de fuerza Hidráulico Eléctrico Diesel

Introduciendo fluido en el sistema

La convierte en presión

Cierto

Cierto

Aceite Grasa

Falso

Cierto

Cierto

RA 4x5RA 5x6RB 2x3x11

Cierto

RR 0011RR 0022

RR 0033RR 0044RR 0055

RR 0066RR 0077RR 0088RR 0099RR 1100

RR 1111RR 1122RR 1133RR 1144

RR 1155

Instale crucetas en la succión de labomba y del tanque Disminuya la tasa de la bomba Flote una pieza de madera grandesobre la apertura de succión en eltanque

Cierto

Eleve el nivel del líquido Baje la bomba Use una bomba de refuerzo

Cierto

Falso

Falso

Todos los anteriores

Cierto

Todos los anteriores

RR 1166

RR 1177

RR 1188

RR 1199RR 2200RR 2211RR 2222RR 2233RR 2244

RESPUESTAS

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