Banco de pruebas para el estudio de cavitación en una bomba centrifuga mediante análisis de vibraciones mecánicas

Abstract

El mantenimiento basado en condición o predictivo es una filosofía de mantenimiento orientada a la optimización de los procesos de producción de una planta mediante la adquisición de información de parámetros de funcionamiento en equipos críticos del ciclo. Con base en estos datos se determinan síntomas de degradación en elementos, causas de falencias en la calidad de un proceso y tiempos de trabajo bajo condiciones de confiabilidad operativa y económica. Las bombas centrífugas son equipos de amplio uso en el ámbito industrial, las cuales se ven afectadas por el fenómeno de cavitación bajo condiciones inadecuadas en la succión. Esta anomalía provoca vibraciones con rasgos particulares en dominio de frecuencia que al ser analizados permiten detectarla de forma oportuna. Para determinar los parámetros vibratorios que caracterizan la cavitación se diseñó y construyó un banco de pruebas que permite operar una bomba centrífuga de ½ hp en estado normal e inducir situaciones de falla moderada y desarrollada mediante estrangulamiento del flujo en la succión. Bajo estos escenarios se tomaron lecturas vibratorias en diferentes puntos de la bomba que mostraron en el espectro bajo cavitación avanzada la excitación a la frecuencia de paso de álabes y vibraciones aleatorias en el rango de 1 a 2,5 KHz. En falla moderada se notan en el espectro leves perturbaciones en el rango de frecuencia mencionado que pueden ser consideradas como cavitación al compararlos con lecturas tomadas bajo funcionamiento normal del equipo. Las lecturas tomadas en dirección axial y en el puerto de succión del equipo arrojaron los espectros de vibración que mostraban con mayor claridad el fenómeno de interés.