Garantice una buena mano de obra alrededor de los sistemas de bombas de su barco

06.11.2020
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“El noventa y nueve por ciento de las averías de bombas a bordo de los barcos no se deben a bombas defectuosas. En cambio, se deben a la falta de conocimientos o habilidades ”, dice el experimentado ingeniero de ventas de DESMI, John Nielsen. Aquí está la lista de recomendaciones de John.
Garantice una buena mano de obra alrededor de los sistemas de bombas de su barco

El motor pesa dos tercios del peso de una bomba. Asegúrese de tener una base sólida debajo de la bomba. (Fuente de la imagen: DESMI)

El Gerente de Aplicaciones y Ventas de DESMI en China, John Nielsen, tiene un mensaje para los propietarios de barcos de todo el mundo: “Tenga en cuenta cómo están instalados sus sistemas de bombas. ¡Garantice una buena mano de obra! ”, Dice. “Ese es el resultado final. Hay demasiados equipos de equipamiento que carecen de experiencia práctica ”.

“Por lo tanto, los propietarios de barcos deben asegurarse de que los equipos de su sitio sigan las pautas clave para la instalación adecuada de la bomba. Porque la mayoría de las veces, una falla de la bomba no se debe a una bomba defectuosa ”, dice John.

Con varios años en DESMI y más de 20 años como constructor naval, John Nielsen sabe de lo que está hablando. Ofrece una lista de lo que se debe y no se debe hacer en la instalación de bombas para los propietarios de barcos, superintendentes, equipos de obra y astilleros. “Necesitas estar consciente de estas cosas”, dice. “Una bomba es solo un componente que hará exactamente lo que está diseñada para hacer. Pero si no está instalado correctamente, puede destruirlo. Es un poco como la ley de Murphy: si algo puede salir mal, saldrá mal. Y al final, los armadores tendrán que asumir los costos ”.

Una base sólida
Los cimientos sólidos de la bomba están en la parte superior de la lista de John. “Es extremadamente importante que estos se hagan correctamente. La base debe ser apoyada para que no haya posibilidad de tambalearse ". En otras palabras, no instale la bomba sobre una placa blanda, una placa de acero sin soporte o sin soporte debajo. "Hay un viejo dicho de los astilleros: necesitas la misma cantidad de acero debajo de la placa que encima".

Si el equipo de equipamiento desea utilizar soportes con peso o con resorte, primero debe verificar el diseño con DESMI o con el ingeniero de acero. “No depende del equipo de equipamiento individual decidir”, dice John. “La mayoría de las bombas de hoy son verticales. Y dos tercios del peso de una bomba son en realidad el motor eléctrico. Algunas bombas pesan cuatro toneladas y media, lo que significa que el motor eléctrico es de tres toneladas. Todo esto requiere una base muy buena para evitar vibraciones, etc. ”

Tuberías y válvulas
Existen reglas ISO estándar para el enrutamiento de tuberías, pero estas pueden ser difíciles de seguir a bordo de un barco debido al espacio limitado. “Eso significa que tienes que pensar un poco de manera alternativa”, dice John. En un barco, asegúrese de que el diseño de la tubería permita que el líquido fluya hacia la bomba en el lado de succión a una velocidad máxima de 1 metro por segundo (m / s). Esta es una regla general para evitar crear vórtices de agua o cavitación que eventualmente destruirán la bomba.

Y luego están las opciones de válvulas. En los barcos, una gran cantidad de válvulas son válvulas de mariposa, principalmente porque se trata de un tipo de válvula económica. Pero una válvula de mariposa solo funciona en la dirección de bombeo. Es por eso que siempre hay una válvula de retención en serie con la mariposa en el lado de presión de las bombas. De lo contrario, si las bombas funcionan en paralelo y una bomba está inactiva sin una válvula de retención instalada, la bomba activa bombeará líquido a la otra bomba, sin importar la válvula de mariposa abierta o cerrada.

Además, es importante que las válvulas sean de paso total (puerto completo). Esto significa que cuando la válvula está abierta, tiene el mismo diámetro que la tubería. No utilice válvulas que tengan un diámetro ligeramente más pequeño que la tubería. Esto creará pequeños vórtices dentro de la tubería y eventualmente destruirá la tubería y la válvula.

Materiales y corrosión
También es importante planificar cuidadosamente el material de la bomba utilizado, según el líquido que se bombea y las condiciones a su alrededor. Las opciones de materiales para las bombas incluyen bronce, bronce de níquel aluminio (NiAIBz), metal de pistola, hierro fundido, acero fundido, acero inoxidable 304, acero inoxidable 316 y dúplex. “Todos estos materiales tienen cada uno sus propias ventajas y desventajas. Es importante considerar estos ", dice John.

DESMI normalmente utiliza acero inoxidable 316 o dúplex para líquidos alcalinos o ácidos, por ejemplo. “Pero hay que manejar este material con mucho cuidado. Necesita saber lo que está haciendo. De lo contrario, pueden corroerse ”.

DESMI diseña sus bombas de agua de mar típicamente de NiALBz para una temperatura de agua de mar diseñada de 32 ° C. La temperatura del agua de mar por encima de eso se vuelve mucho más corrosiva. Asimismo, el hierro fundido no es una buena opción para bombas de agua de mar en áreas cálidas. "Si está operando en Groenlandia, entonces una bomba de hierro fundido puede durar mucho tiempo, pero no si está trabajando en los trópicos".

Para bombas de agua dulce de baja temperatura, el diseño DESMI utiliza una carcasa de hierro fundido e impulsores de NiAlBz, diseñados para una temperatura del agua de 36 ° C. “El problema con el agua dulce en un barco es que se necesitan aditivos para eliminar el oxígeno y evitar la corrosión / oxidación. Pero hay muchos tipos diferentes de aditivos y algunos de ellos hacen que el agua sea muy viscosa y, como resultado, el agua puede gotear por todas partes. Otro problema con los aditivos es que estos productos químicos cambian los valores de pH del agua. Esto también es algo que debe tenerse en cuenta al seleccionar materiales ".

Tenga en cuenta el potencial de corrosión galvánica (también llamada corrosión bimetálica) al considerar los materiales. Este es un fenómeno que ocurre cuando se juntan dos materiales diferentes, como el cobre y el hierro en agua salada. El agua salada actuará como electrolito. "Es un asesino lento", dice John. "Toma mucho tiempo antes de que descubras que es un problema".

”Es el mismo principio que se utiliza para el acero de protección con ánodos de zinc”.

En el caso del cobre y el hierro, el hierro se moverá lentamente hacia el cobre.

“Creo que muchas personas han experimentado que el calcio se acumula dentro de las tuberías, etc., esto también se debe al efecto del elemento galvánico”.

El principal consejo de John sobre la elección del material es observar detenidamente lo que se supone que debe usarse en diferentes condiciones y escuchar a los expertos.

“Vemos muchos casos en los que los clientes especifican bronce. Y sí, podemos usar bronce, pero preferimos usar bronce de níquel aluminio, porque es más rígido. Y también es mejor para evitar la corrosión del elemento galvánico. Entonces, esta es la elección de DESMI ".

“Una última palabra en esta sección de materiales, y está relacionada con cómo aumentar la eficiencia de la bomba. La mayoría de las bombas tienen una eficiencia del 75 al 80% ”, dice John. “Algunos armadores exigen un 80-83%. Y esto exige más que una simple actualización de la mecánica. Si bien hay muchas formas de hacer esto, el método más común es recubrir una bomba internamente con un recubrimiento similar al vidrio. También es posible utilizar un sistema de control eléctrico para aumentar la eficiencia. Cada vez son más los armadores que piden una mayor eficiencia ”.

Problemas prácticos
John también ha hecho una breve lista de errores comunes: cuestiones prácticas que deben tenerse en cuenta. Estos son pequeños problemas relacionados con la bomba. Aunque son pequeños, deben considerarse:

  • Asegúrese de que las tuberías no estén bajo tensión cuando las conecte a la bomba.
  • Asegúrese de que las tuberías estén compensadas por la expansión y contracción debidas a las diferentes temperaturas del líquido.
  • Asegúrese de tener los medios para levantar la bomba de manera segura después de instalarla en el barco. De lo contrario, el mantenimiento puede resultar difícil: ¡algunas bombas son muy pesadas!
  • Y asegúrese de tener a mano las herramientas y piezas necesarias para el mantenimiento de la bomba y el sistema.

Consideraciones eléctricas
Es muy importante que las instalaciones eléctricas tradicionales sigan las reglas y estándares relevantes de la sociedad de clasificación de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC). Esto incluye factores como la instalación correcta, las dimensiones correctas del cable y las clases de temperatura del cable correctas. “Todo esto tiene que ser verificado”, dice John Nielsen. “Y debe tener cables autoextinguibles en caso de incendio. Los cables también deben estar libres de halógenos. Cables grandes o pequeños: todos deben cumplir con las mismas reglas y regulaciones ".

Las conexiones a tierra deben realizarse con cuidado, con las dimensiones correctas del cable. “Sin trampas”, dice John. “Eso significa, en resumidas cuentas, que el tamaño del cable de conexión a tierra debe ser casi el mismo que el del cable de alimentación principal. Por tanto, si utiliza un cable de alimentación de 3 x 50 mm2, debe utilizar como mínimo un cable de 1 x 35 mm2 para la conexión a tierra ".

Una regla general es usar la misma sección transversal de cable en los cables de conexión a tierra que se usa en el cable de suministro de energía para los componentes individuales.

John también quisiera instar a que se considere dónde se realiza la posible conexión a tierra. “No debe haber diferencias eléctricas potenciales entre el punto de conexión a tierra del mismo equipo. Eso significa que si tiene un arrancador de motor, entonces la conexión a tierra para ese arrancador de motor que impulsa esa bomba es el mismo lugar donde colocó la conexión a tierra para este motor eléctrico. Esto también se conoce como conexión a tierra equipotencial. Porque si los separa a 10 metros, puede estar seguro de que hay una diferencia en el potencial eléctrico. ”

Él dice, "existe la creencia común de que solo porque sueldas algo a una placa de acero, no hay diferencias en el potencial eléctrico. Pero son enormes. Solo la soldadura en sí marca la diferencia ”.

Para la protección eléctrica de la bomba y el motor, hay dos configuraciones que son críticas:

Los interruptores automáticos de caja moldeada (MCCB) deben estar correctamente ajustados e instalados correctamente. La configuración en el MCCB es la corriente máxima estampada en el motor eléctrico.

La configuración del relé térmico depende de la potencia sin sobrecarga de la bomba, que se obtiene de la hoja de prueba de la bomba.

Entonces, el MCCB protege la instalación y el relé térmico protege la bomba.

Convertidor de frecuencia
Los consejos, reglas y regulaciones sobre el uso de un convertidor de frecuencia siguen las recomendaciones anteriores para instalaciones eléctricas tradicionales. Pero debe tener consideraciones adicionales, ya que la frecuencia crea ruido eléctrico que debe controlarse. “Asegúrese de tener al menos un filtro de modo común en un convertidor de frecuencia cuando realice una instalación. Las instalaciones más grandes pueden requerir un filtro du / dt ”.

También debe realizar el ajuste correcto de la corriente máxima para un convertidor de frecuencia, lo mismo que haría para el relé térmico en un arrancador tradicional.

Y luego, cuando desee usar un convertidor de frecuencia para operar sus motores eléctricos, entonces debería considerar seriamente aumentar la clase de temperatura de los motores eléctricos para que sea una clase de temperatura más alta. “Normalmente, la elección es la Clase F, que es 135 ° C.

Pero cuando se opera con convertidores de frecuencia, sus motores se calentarán más debido a la frecuencia de conmutación en la línea de suministro del motor. Así que te recomendamos: subir a la Clase H, que es de 150 ° C. Eso le dará un poco más de espacio para maniobrar. Y en cuanto al precio, es poco dinero ".

El ventilador de enfriamiento y IE2
Además, establezca como estándar que desea medir la temperatura del devanado dentro del motor. Eso significa que sus motores deben venir con sensores PT100 integrados. Entonces podemos medirlo directamente. Y también, como este motor a menudo funciona a RPM muy diferentes, asegúrese de tener un ventilador de enfriamiento accionado eléctricamente en la parte superior, en lugar de uno mecánico estándar. Porque cuando hace funcionar el motor a bajas RPM, no tiene la misma capacidad de enfriamiento que tiene cuando funciona a velocidad normal. Pero si instala un ventilador eléctrico, tendrá la misma cantidad de enfriamiento, sin importar la velocidad de la carga.

John Nielsen dice, “cuando use un convertidor de frecuencia, considere seriamente usar motores IE con clasificación normal o motores de eficiencia estándar. La razón de esto es que no se gana nada aumentando la clase IE en el motor eléctrico, si está conectado al convertidor de frecuencia. Debido a que la eficiencia resumida de la red se detendrá en el convertidor de frecuencia, lo que significa que la eficiencia de la red en la línea de suministro está determinada por el convertidor de frecuencia. Y la diferencia de precio entre IE2 e IE3 o IE4 es significativa ".

Más consejos de seguimiento
Además de monitorear la temperatura del devanado de los motores eléctricos, John dice, “vale la pena monitorear las temperaturas de los cojinetes, especialmente en equipos importantes. Además, considere monitorear los niveles de vibración, tanto a altas como a bajas frecuencias ".

"No es inusual que veamos un nivel de vibración de 10 milímetros por segundo (mm / s). Y la limitación para la bomba, si realmente la estamos estirando, es de 7 mm / s. En caso de un nivel de vibración excesivo, es posible que deba detener la bomba para evitar daños a las bombas o partes de la bomba. Recuerde, dos tercios del peso total de la bomba sigue siendo el motor, colocado sobre la carcasa de la bomba, los cojinetes, etc. Entonces, si tiene un motor de bomba de tres toneladas y media, literalmente salta 10 mm / s , esto es como un enorme martillo, derribando unos pequeños cojinetes en alguna parte. Entonces, es solo cuestión de tiempo antes de que esta bomba se detenga por sí sola ".

También hay control de fugas. Para bombas grandes que tienen cojinetes lubricados con grasa, si el sello del eje comienza a tener fugas, muy a menudo se filtrará directamente hacia el cojinete. Y la grasa y el agua son una mala combinación. Entonces, para evitar esto, considere instalar sensores de detección de fugas.

Fuente: DESMI A/S

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