Gene Vogel
Especialista de Bombas & Vibraciones de EASA
En algunas aplicaciones, los daños por corrosión y/o erosión de las bombas son inevitables. Las bombas enviadas para reparación que presentan daños significativos pueden parecer buenas candidatas para ser desechadas, pero a menudo con las técnicas de reparación adecuadas pueden restaurarse a sus condiciones originales o quizás a unas mejores. Los daños por corrosión y erosión (en adelante “daño”) se pueden presentar en las partes estáticas de las bombas, así como también en el impulsor rotativo. Nota: La cavitación es una forma de daño por erosión.
Reparaciones con Revestimiento
Las reparaciones de los daños se pueden agrupar en tres categorías: Revestimientos, mecanizados y soldaduras. Por supuesto, muchas incluyen una combinación de todas ellas. De los tres enfoques, las reparaciones con revestimiento son las más directas y a menudo las más fáciles de implementar (Figura 2). Existen numerosos proveedores y una gran variedad de productos diseñados específicamente para este propósito. La Tabla 1 del libro Fundamentals of Pump Repair de EASA enumera solo algunos de ellos (Figura 1).
La aplicación de estos productos varía y es importante seguir fielmente las instrucciones del fabricante. La preparación de la superficie es crítica; la mayoría de los productos requieren una limpieza perfecta pero una superficie rugosa (arenada o “sandblasteada”). Algunos productos especifican un “perfil de anclaje de 3 mil” la cual es una superficie muy rugosa. Antes de obtener la rugosidad final, se debe limpiar a fondo la superficie para retirar cualquier aceite, grasa o contaminante presente. Los productos que trabajan mejor para reparar daños importantes son los que tienen una consistencia tipo pasta algunas veces llamados para “aplicar con espátula”. Al aplicar estos productos, es importante obtener, lo más cerca posible, las dimensiones del acabado final. Algunos productos quedan extremadamente duros, demasiado duros para ser mecanizados, y se deben rectificar para eliminar el producto. Por ejemplo, el orificio de montaje de un anillo de desgaste de una bomba de carcasa partida estaba muy erosionado. Se usó epoxi metálico para llenar el vacío y se insertó el anillo de desgaste con un agente de liberación entre este y el epoxi. Una vez el epoxi se curó, el anillo de desgaste se liberó del epoxi y se logró el ajuste adecuado. Si la situación es tal que fuese necesario mecanizar el epoxi metálico de reparación, seleccione un producto diseñado para ese uso. Por supuesto, enmascare con cuidado cualquier superficie mecanizada adyacente al área de reparación para evitar el contacto con el compuesto de reparación.
Si la aplicación de la bomba dicta que el daño es inherente, se puede aplicar una capa superior dura sobre la reparación base para reducir la tasa de daño en el futuro. Algunas aplicaciones se han beneficiado de una capa superior de color contrastante. La inspección visual con un boroscopio mostró cuando se había penetrado la capa superior y se programó la reparación antes de que ocurriera un daño más extenso al sustrato. Los recubrimientos aplicados correctamente tienen la ventaja adicional de proporcionar un acabado resbaladizo y de baja fricción. Algunos compuestos, diseñados con eso en mente, mejorarán la eficiencia de la bomba. ¡Beneficio Extra!
Reparaciones con Mecanizado
Los mecanizados son más comunes cuando las superficies de encaje han sufrido daños. Dado que la alineación de los componentes de la bomba se ve afectada por el mecanizado de las superficies de encaje, se necesita una ingeniería adecuada para garantizar que la bomba se vuelva a ensamblar correctamente. Por supuesto, es esencial mantener la concentricidad y la perpendicularidad de las superficies. Además, cuando se mecaniza una cara de encaje para eliminar daños, se altera la posición axial de los componentes de acoplamiento y los que estén relacionados. Si la posición axial de un rodamiento,
sello, anillo de desgaste u otro componente de precisión se viera afectada, será necesario realizar ajustes en la posición de los componentes relacionados, como ajustar la ubicación de un hombro en el eje que ubica un rodamiento. Si una bomba de turbina vertical tiene impulsores montados con chavetas (cuñas) de eje anular, el mecanizado de las caras de encaje de los componentes estacionarios puede requerir el mecanizado de un eje nuevo con ubicaciones de chaveta anular ajustadas.
Cuando se daña el diámetro interior (DI) o el diámetro exterior (DE) de un ajuste crítico, a menudo se debe fabricar un anillo de reparación para reparar el daño. En el caso común de los anillos de desgaste de la carcasa o del impulsor, a menudo es posible mecanizar la superficie dañada y fabricar un anillo de desgaste nuevo con un diámetro interno o externo que se ajuste a la nueva dimensión. Si se debe reparar el diámetro interior (DI) o exterior (DE) de un ajuste de encaje, es posible mecanizar el daño en el DI hembra y mecanizar el componente macho para espejar el DI hembra. A continuación, se fabrica un anillo de reparación para que se ajuste a los dos DI hembra nuevos. El anillo de reparación se puede atornillar en su lugar formando efectivamente un encaje macho nuevo. Vea la Figura 3.
Cuando se daña el orificio del elemento estacionario de un sello mecánico, una reparación común consite en mecanizar y encamisar. En algunos casos, también se ha utilizado el método de reparación con epoxi para metales.
Reparaciones con soldadura
La reparación con soldadura (Figura 4) es el método menos deseado. Los componentes de fundición de la bomba (impulsor y componentes estacionarios) pueden ser muy difíciles de soldar. Una soldadura fuerte puede tener éxito, pero el componente debe calentarse de manera uniforme, e incluso entonces, puede producirse una distorsión. La soldadura significativa en un componente puede requerir volver a trabajar todas las superficies mecanizadas para garantizar que se eliminen los efectos de la distorsión.
Un ejemplo único es la reparación de las superficies de contacto de las carcasas de las bombas con carcasa partida utilizadas en el suministro de agua común. Si las superficies de contacto de la carcasa están dañadas, se pueden mecanizar algunas milésimas (micras) para lograr una nueva superficie plana. Para lograr un ajuste adecuado después del mecanizado, se puede colocar una junta (empaque) de carcasa más gruesa para compensar el material eliminado. Sin embargo, esta no es una reparación adecuada para bombas de “high energy”. La reparación de este tipo de bombas está fuera del alcance de este artículo.
La reparación de los daños por corrosión y erosión que son inherentes a muchas aplicaciones de bombas es un elemento importante de la reparación de bombas. Si las superficies dañadas no se reparan, el daño progresará más rápidamente debido al aumento de la turbulencia en la superficie rugosa. Los métodos descritos aquí deberían ser útiles para abordar la mayoría de los casos comunes de daño.
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