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El funcionamiento en seco se produce cuando una bomba que trabaja con líquido funciona sin el líquido que necesita para refrigerar o lubricar sus componentes mojados. Esto puede dañar la bomba. Si sospecha que una bomba que depende del líquido está funcionando en seco, párela, corrija el fallo de suministro y evalúe los daños antes de volver a ponerla en marcha. La protección es más eficaz cuando la señal medida corresponde al fallo (nivel bajo en la fuente, pérdida de impulsión, carga anómala del motor o sobrecalentamiento localizado).
Puede haber un depósito lleno y, al mismo tiempo, una cámara del cierre sin líquido. El motor puede seguir girando aunque la bomba pierda el cebado. Estos dos casos explican por qué primero examinamos el recorrido del líquido y después tenemos en cuenta el precio del controlador al elegir un relé.
Funcionamiento en seco de bombas: qué pierde la lubricación
El funcionamiento en seco elimina la película de líquido o el caudal de refrigeración que necesitan los componentes de la bomba durante el funcionamiento. Esto puede provocar fricción y calor, y dañar las caras del cierre mecánico y los cojinetes lubricados por el líquido. El funcionamiento en seco parcial afecta a un componente concreto aunque los demás sigan mojados. Por tanto, no es necesario que la carcasa esté completamente vacía.
El glosario de bombas de KSB sobre el funcionamiento en seco describe la pérdida total o parcial de líquido en componentes que normalmente están mojados. Pensemos en un cojinete que depende del líquido en circulación: ¿qué ocurre cuando esta se interrumpe? El eje sigue girando. Que quede algo de líquido en otra parte de la máquina sirve de poco en la superficie de fricción. Los cojinetes lubricados desde el exterior tienen una vía de suministro distinta; por eso, determine la configuración antes de localizar la causa.
En un debate de Eng-Tips, un operador describió una bomba vertical de sumidero cuyos rodetes permanecían sumergidos, mientras que la cámara del cierre se vaciaba durante la parada. Indicó que la bomba arrancó con un chirrido. Este es un testimonio de campo no verificado, pero plantea una pregunta importante de mantenimiento: ¿dónde queda líquido entre un arranque y otro? En instalaciones similares, el equipo de mantenimiento consultaría con los proveedores de la bomba y del cierre sobre la ventilación y el soporte de la cámara del cierre. Comprar un interruptor de nivel para una cota más baja del depósito no resuelve esta cuestión de suministro local. El plano del conjunto del cierre, junto con la sección transversal de la bomba, muestra qué componente hay que proteger, ya que podría estar por encima del nivel de líquido que ve el operador.
Las preguntas frecuentes sobre bombas del Hydraulic Institute tratan la ventilación de la cámara del cierre durante el arranque, el funcionamiento y la parada. Tenga en cuenta estos estados al evaluar el recorrido del líquido.
Diferencias entre funcionamiento en seco, cavitación y funcionamiento a válvula cerrada
El funcionamiento en seco se produce cuando no llega suficiente líquido a los componentes de la bomba que dependen de él. La cavitación se produce cuando se forman burbujas de vapor en el líquido y estas implosionan. También puede ocurrir que una bomba en marcha tenga bloqueada la vía de impulsión y funcione a válvula cerrada. La pérdida del cebado interrumpe el suministro de líquido necesario para bombear y puede provocar el funcionamiento en seco. Estas condiciones pueden coincidir, pero requieren análisis diferentes.
El siguiente mapa de fallos de líquido, caudal y carga está organizado para ayudar a planificar el mantenimiento. Utilice las observaciones y sus conocimientos sobre las bombas y su historial de funcionamiento para diagnosticar posibles fallos.
| Categoría del fallo | Líquido y caudal | Observación útil | Dónde investigar |
|---|---|---|---|
| Fuente vacía | El suministro de líquido cae por debajo de las condiciones de aspiración necesarias. | La fuente se agota antes de que se interrumpa la impulsión. | Nivel de la fuente y sistema de parada. |
| Entrada de aire en la aspiración | El aire interrumpe el recorrido previsto del líquido. | El cebado o la impulsión cambian después de intervenir en la aspiración. | Uniones abiertas y estanqueidad de la aspiración. |
| Entrada obstruida | Una obstrucción en la entrada reduce el suministro de líquido disponible. | Aspiración restringida con impulsión deficiente o inestable. | Recorrido de entrada, filtro y condiciones de aspiración. |
| Pérdida del cebado | El aire o el gas interrumpen la columna de líquido necesaria para bombear. | La impulsión no se recupera tras una parada. | Sistema de cebado y líquido retenido. |
| Pérdida de la carga de cebado | Un diseño que retiene líquido pierde la carga utilizada para el cebado. | Cebado fallido prolongado y calentamiento. | Llenado inicial y causa del fallo de cebado. |
| La cámara del cierre se vacía durante la parada | Los rodetes pueden seguir mojados aunque la cámara del cierre pierda líquido. | Síntomas de arranque tras una parada. | Posición del cierre, ventilación y sistema de soporte. |
| Interrupción del suministro independiente al cierre | El cierre pierde el fluido auxiliar que necesita. | Fallo en el circuito de soporte aunque la bomba principal impulse líquido. | Circuito del cierre y sistema de supervisión previsto. |
| Cavitación | Se forman cavidades de vapor que implosionan en el líquido. | Ruido o funcionamiento inestable asociado a las condiciones de aspiración. | Condiciones de aspiración disponibles frente a las exigidas por la bomba. |
| Funcionamiento a válvula cerrada | La vía de impulsión de la bomba en marcha está bloqueada. | Vía de impulsión cerrada y caudal de impulsión externo nulo. | Posición de la válvula y sistema de caudal mínimo. |
Fuentes: glosario de bombas de KSB, directrices del Hydraulic Institute, guía técnica de bombas autocebantes de Michael Smith Engineers y testimonio atribuido sobre una cámara de cierre publicado en Eng-Tips.
La ausencia de caudal de impulsión puede deberse a muchas causas, entre ellas el funcionamiento de la bomba a válvula cerrada. Por tanto, en una bomba llena de líquido con la salida cerrada, un interruptor de nivel bajo no es la mejor opción. La protección que se adquiera debe responder a la causa identificada: un sensor de nivel en la fuente no detecta todas las válvulas de impulsión cerradas.
Causas del funcionamiento en seco a lo largo de la aspiración
El funcionamiento en seco puede deberse a una fuente vacía, una entrada bloqueada, la pérdida del cebado o la interrupción del caudal de soporte del cierre. También puede deberse a la entrada de aire en la tubería de aspiración. Siga el recorrido desde la fuente hasta el componente afectado. Ver que hay agua en la fuente dice poco, o nada, sobre una obstrucción o una entrada de aire en ese recorrido.
Entre las causas del fallo de cebado que enumera la guía de bombas autocebantes de Michael Smith Engineers figuran las fugas en la aspiración, los tiempos de cebado excesivos, el desgaste y un montaje incorrecto. En las bombas centrífugas diseñadas para retener líquido, un cebado fallido prolongado también puede provocar la evaporación y el calentamiento del líquido de cebado.
Imagine que un equipo de mantenimiento vuelve a poner en servicio una bomba de trasiego autocebante después de intervenir en la tubería de aspiración. El depósito de origen está lleno, pero la impulsión no aumenta. Una comparación útil consiste en revisar el último arranque satisfactorio frente al actual: ¿qué uniones se abrieron?, ¿se repuso la carga de cebado? y ¿es estanca la tubería de aspiración? Prolongar aún más el arranque expone la carga retenida a más calor. Una alarma de nivel bajo no detectaría una entrada de aire causada durante el mantenimiento. Una vez aislado el equipo y en condiciones seguras para inspeccionarlo, el equipo puede comparar el montaje con las instrucciones de llenado y ventilación del fabricante antes de planificar otro arranque.
Combine la revisión de los requisitos de las bombas autocebantes y las tuberías de aspiración de bombas. Si el cierre tiene un suministro externo, incluya también ese circuito en el análisis del fallo.
Protección frente al funcionamiento en seco: elija la señal adecuada
La protección frente al funcionamiento en seco debe detectar la condición que pone en riesgo la bomba y detenerla antes de que se dañe el componente protegido. La detección de nivel permite controlar el agotamiento de la fuente. Otras señales pueden detectarse mediante la supervisión del caudal, la presión, la carga del motor o la temperatura. Cada método deja algunos fallos sin detectar, y la elección depende del rango de funcionamiento de la bomba y de la ubicación del elemento de detección.
| Señal | Aplicación adecuada | Fallo que puede pasar por alto | Pregunta para elegir |
|---|---|---|---|
| Nivel de la fuente | Detener la bomba antes de que se agote la fuente. | Aspiración bloqueada o cámara del cierre sin líquido. | ¿El nivel de parada mantiene la sumergencia necesaria? |
| Caudal de impulsión | Detectar la pérdida de impulsión durante un estado de funcionamiento permitido. | Pérdida del suministro independiente de soporte del cierre. | ¿Dónde se mide el caudal, incluido cualquier circuito de derivación? |
| Presión | Detectar un cambio de presión relacionado con el servicio previsto. | Condiciones ajenas al patrón de presión calibrado. | ¿Puede una conexión bloqueada o aislada ocultar el cambio del proceso? |
| Carga del motor | Detectar una reducción característica de la carga en una bomba compatible. | Daño local sin la reducción de carga esperada. | ¿Cómo afectan la velocidad y los cambios normales del servicio al umbral? |
| Temperatura local | Detectar el calentamiento en el componente supervisado. | Daño que se produce antes de que el calor llegue al sensor. | ¿Responde el sensor con suficiente rapidez para esta configuración? |
Esta comparación se basa en las directrices de detección de HSE, la documentación Pumptec de Franklin Electric y el artículo patrocinado por Valmet sobre bombas de cavidad progresiva publicado en Pumps & Systems. El retraso térmico y las cuestiones relativas a los fluidos pegajosos que trata ese artículo se refieren a las bombas de cavidad progresiva.
¿Cómo proteger una bomba sumergible frente al funcionamiento en seco?
Debe utilizarse un control de nivel bajo de agua o un sistema compatible de supervisión del funcionamiento en seco específico para la bomba sumergible. Ajuste la configuración para detener y volver a arrancar la bomba según lo requiera la aplicación. Las directrices de soporte de Grundfos para las bombas SQ/SQE describen una protección basada en el consumo de energía, cuyo umbral de funcionamiento en seco depende del rendimiento de cada bomba.
La gama Pumptec de Franklin Electric ofrece otro ejemplo específico de modelo. Las especificaciones publicadas distinguen los siguientes dispositivos monofásicos:
| Dispositivo y número de pieza | Alimentación indicada | Rango de potencia del motor indicado |
|---|---|---|
| Pumptec 5800020610 | 115/230 V, 60/50 Hz | 1/3–1.5 hp |
| Pumptec-Plus 5800060502 | 220 V, 50 Hz | 1/2–5 hp |
| Pumptec-Plus 5800060100 | 230 V, 60 Hz | 1/2–5 hp |
Estas son las especificaciones de dispositivos Franklin Electric, no las de bombas BBP. Una instalación trifásica requiere un sistema de protección adecuado por separado. Para elegir en función de la carga, hay que distinguir entre la potencia de la bomba y la carga del motor y la suposición general de que todo evento perjudicial aumenta la corriente.
Daños por funcionamiento en seco: inspeccione antes del rearranque
Si sospecha que la bomba ha funcionado en seco, párela y evite que vuelva a arrancar de forma involuntaria siguiendo el procedimiento de aislamiento de la planta. Corrija el fallo de suministro de líquido y evalúe el cierre afectado, los cojinetes y los demás componentes antes de volver a poner la bomba en servicio. Las piezas sobrecalentadas pueden degradarse o desgastarse y quizá deban repararse o sustituirse.
Un olor a quemado, una fuga nueva, un ruido anómalo o un eje gripado requieren investigar el fallo. Evite los intentos repetidos de arranque y los rearranques involuntarios antes de seguir investigando. Antes de abrir el equipo, personal cualificado debe controlar los riesgos químicos, la temperatura del fluido y cualquier presión del sistema; gestione el aislamiento eléctrico y la liberación de presión.
¿Se puede reparar una bomba que ha funcionado en seco?
Sí, a menudo se puede reparar una bomba corrigiendo el fallo de suministro y sustituyendo las piezas dañadas; el alcance de la reparación se determina tras la inspección. Por ejemplo, sustituir un cierre puede requerir también cambiar otras piezas, como el eje o un cojinete, desgastadas o dañadas por el roce. Conserve todas las piezas retiradas para inspeccionarlas y registre su estado antes de limpiarlas.
En Causas y soluciones para las fugas en los cierres mecánicos de bombas, Vogel destaca la importancia de examinar las superficies de sellado y conservar la información sobre la instalación. El anuncio de la primera edición de API RP 697 describe directrices para reparar bombas en campo y en taller. Utilice el registro de reparación para distinguir el fallo inicial de los daños que provocó.
Si una bomba se ha convertido recientemente de empaquetadura a cierre mecánico, revise el ajuste de la cámara, la ventilación y la evacuación del calor. Las directrices del Hydraulic Institute sobre cierres tratan los problemas asociados a estas conversiones. Si sigue habiendo gas en la cámara del cierre, sustituirlo por otro igual no elimina la causa. La disposición de los cojinetes de la bomba también es fundamental para determinar cuáles dependen del líquido del proceso.
Bombas que pueden funcionar en seco: compruebe el diseño concreto
Las bombas diseñadas para funcionar en seco incorporan una disposición adecuada del cierre, los cojinetes o la lubricación que protege los componentes vulnerables. Un sistema automático de parada por funcionamiento en seco, en cambio, detiene la bomba cuando aparece el fallo supervisado. Los términos autocebante y sin cierre describen otras características de diseño; ninguno autoriza por sí solo a una bomba que depende del líquido a funcionar vacía.
El folleto Run-Dry de Cornell describe un depósito externo de lubricante que lo hace circular por unos orificios situados en el cierre. La protección de las bombas SQ/SQE de Grundfos frente al funcionamiento en seco se basa en detectar una reducción del consumo de energía. En el primer ejemplo cambia la forma de lubricar un componente; en el segundo se detecta una condición para detener el proceso.
En una bomba centrífuga autocebante, el líquido retenido forma parte del proceso de cebado. Una bomba sin cierre puede tener cojinetes que dependan del fluido bombeado. Eliminar el cierre del eje no siempre suprime todas las superficies lubricadas por el líquido.
Al buscar bombas que toleren el funcionamiento en seco, especifique los estados de funcionamiento permitidos y los suministros auxiliares necesarios. La oferta de una bomba que tolere el funcionamiento en seco debe detallar los componentes que hacen posible esta capacidad. Elija la bomba según el fluido y las condiciones de servicio mediante la selección de bombas para productos químicos y compare los paquetes de protección.
Coste de la protección frente al funcionamiento en seco: compare ofertas completas
Compare las ofertas de protección frente al funcionamiento en seco teniendo en cuenta el sistema instalado. Es posible que el dispositivo más barato no incluya los trabajos necesarios para ofrecer esa función. Trate a todos los licitadores con imparcialidad: proporcióneles las mismas condiciones de servicio de la bomba y el mismo fallo que debe evitarse, y deje que el departamento financiero evalúe los paquetes.
Imagine que un comprador recibe una oferta para un relé de carga del motor y otra para un sensor de nivel que incluye la puesta en marcha y algunos cambios en el panel de control. La oferta del relé parece más barata, pero ambas responden a problemas distintos e incluyen trabajos diferentes. El equipo de mantenimiento determina primero si el problema es una fuente vacía o si la pérdida de líquido se produce en otro punto. Una vez aclarado, se pide a ambos proveedores un precio para la cobertura del fallo, la compatibilidad con el motor, la envolvente y el cableado. Así, el departamento financiero puede comparar el alcance total. Las especificaciones independientes de Franklin sobre tensión, frecuencia y potencia del motor muestran por qué el nombre de un dispositivo, por sí solo, es demasiado impreciso para incluirlo en un pedido de compra.
Incluya en la solicitud de oferta de bombas industriales la acción de parada necesaria, la política de rearranque y la prueba de aceptación. Solicite los costes desglosados de puesta en marcha y de los sensores de repuesto, en lugar de una cifra de ahorro sin una referencia de funcionamiento.
Pruebas y límites de funcionamiento de la protección frente al funcionamiento en seco
Pruebe la protección frente al funcionamiento en seco con el método de puesta en marcha aprobado por el fabricante, incluida la ruta de la señal, la parada del motor y el comportamiento del restablecimiento. La simulación de señales puede probar los controles sin comprobar el sensor ni su conexión al proceso. Documente cómo se introduce una señal de prueba, cómo se comprueban los componentes no probados y cómo se realiza la prueba sin hacer funcionar la bomba en seco de forma deliberada.
«Pruebas de extremo a extremo a intervalos adecuados, incluida la verificación de las líneas de muestreo e impulso».
Las directrices de HSE para sistemas de control de riesgos graves exigen pruebas de extremo a extremo, porque una prueba satisfactoria de la lógica podría no revelar una conexión de detección obstruida. HSE también recomienda verificar que el sistema se restablezca correctamente después de las pruebas.
Antes de la puesta en marcha, registre la ubicación y el rango de funcionamiento del sensor, los ajustes de parada aprobados, el comportamiento de arranque permitido y quién puede restablecer el sistema. Confirme que la orden de parada final llega al motor y que las protecciones normales vuelven a estar activas tras la prueba. La formación de los operadores debe explicar la diferencia entre confirmar una alarma y autorizar un rearranque.
Debe comprobarse que el equipo sea adecuado para su uso en atmósferas explosivas. En octubre de 2026, la ficha del catálogo ISO para ISO/CD 80079-37 indicaba que la segunda edición estaba en preparación. Un proyecto de comité no constituye un nuevo requisito de funcionamiento. Registre en el expediente de puesta en marcha la edición publicada aplicable y la documentación del equipo.
Para la consulta, envíe a BBP el modelo de la bomba, el fluido para el que se utiliza, el punto de servicio de la bomba y el sistema de control actual. Indique el fallo que necesita evitar y la política de rearranque requerida.
Preguntas frecuentes sobre el funcionamiento en seco
¿Qué significa que una bomba funcione en seco?
El funcionamiento en seco consiste en hacer funcionar la bomba sin suficiente líquido en los componentes que lo necesitan.
La pérdida puede afectar a toda la bomba o a una pieza concreta, como la cámara del cierre. Normalmente, el líquido elimina el calor o lubrica esas superficies. Puede quedar algo de líquido en la carcasa mientras otro componente permanece seco; por eso, la investigación debe seguir el suministro hasta la pieza afectada y no basarse únicamente en el nivel de agua visible.
¿Qué ocurre si un pozo se queda sin agua?
Si baja el nivel del pozo, la bomba puede quedarse sin agua, interrumpir la impulsión y dañar los componentes que dependen del líquido, salvo que una protección adecuada detenga su funcionamiento.
Para recuperar el funcionamiento, se necesita suficiente suministro de agua y una bomba apta para el servicio. Un controlador de funcionamiento en seco puede intentar recuperar el funcionamiento automáticamente según los ajustes específicos del modelo. Si se producen paradas repetidas, hay que investigar el suministro del pozo y el estado de la bomba, en lugar de restablecerla manualmente una y otra vez, exponiendo el equipo al mismo fallo.
¿Protege contra el funcionamiento en seco una protección térmica contra sobrecargas?
La protección térmica del motor contra sobrecargas no sustituye a la protección de la bomba frente al funcionamiento en seco.
La protección contra sobrecargas responde a las condiciones del motor, mientras que el cierre o el cojinete lubricado por el líquido pueden perder refrigeración antes. La protección frente al funcionamiento en seco basada en la carga suele detectar una descarga, algo distinto de una sobrecarga del motor. Mantenga la protección requerida para el motor y elija un sistema de detección del funcionamiento en seco adecuado para el componente vulnerable y el patrón de fallo en todo el rango de funcionamiento previsto.
¿Puede arrancar completamente en seco una bomba autocebante?
Muchas bombas centrífugas autocebantes necesitan una carga inicial de líquido.
Michael Smith Engineers describe el líquido retenido como parte del proceso de cebado en estos diseños. Llene y ventile la bomba siguiendo las instrucciones del modelo concreto. El término autocebante describe la capacidad de eliminar el aire de la tubería de aspiración en las condiciones especificadas.
¿Cómo se restablece una parada por funcionamiento en seco?
Restablezca la parada por funcionamiento en seco cuando se haya corregido el fallo de suministro y la bomba cumpla los requisitos de inspección y rearranque.
Utilice la secuencia manual o automática aprobada para el controlador. La instalación puede requerir un restablecimiento manual cuando una parada inexplicada, un fluido peligroso o posibles daños exijan una inspección. Una secuencia de recuperación automática requiere que se den las condiciones adecuadas de recuperación del suministro y que se apliquen los ajustes específicos de la bomba. Anote la causa de la parada en el registro de mantenimiento para que el siguiente operador no herede un fallo recurrente sin explicación.
¿Basta un relé de protección frente al funcionamiento en seco si el depósito está lleno?
No necesariamente: un depósito lleno puede coincidir con la pérdida del cebado o con un cierre local sin líquido; el relé debe detectar el fallo que pone en peligro la bomba.
Un depósito lleno puede alimentar una tubería de aspiración obstruida o una bomba que ha perdido el cebado. La supervisión de la carga del motor puede detectar una descarga en una instalación compatible; un cierre local sin líquido puede requerir otro tipo de detección. Adapte la cobertura al recorrido real del líquido.
¿Es lo mismo el funcionamiento en seco que un ensayo en seco?
No. Un ensayo en seco sirve para probar un procedimiento; el funcionamiento en seco de una bomba describe la pérdida del líquido necesario durante su funcionamiento.
Mantenga separados ambos conceptos en el plan de puesta en marcha. Un técnico de instrumentación y control puede utilizar una simulación autorizada para probar parte de un circuito de protección sin vaciar la bomba. El registro de la prueba debe indicar el punto de inyección y las comprobaciones pendientes, incluidos el sensor, la conexión al proceso, la parada final y el restablecimiento. Llamar ensayo a un procedimiento no autoriza a hacer funcionar una bomba que depende de un líquido sin el suministro necesario.
Guías relacionadas de mantenimiento de bombas
- Fugas en el cierre de la bomba: causas e inspección
- Lista de comprobación para el mantenimiento de bombas
Referencias y fuentes
- Hydraulic Institute, preguntas frecuentes sobre bombas: cámaras de cierre, venteo y recomendaciones de funcionamiento de bombas.
- HSE, sistemas de control: conexiones de medición, pruebas funcionales y restablecimiento.
- API, anuncio de RP 697: guía de reparación de bombas de primera edición.
- ISO, ficha de ISO/CD 80079-37: estado de desarrollo de la segunda edición.
- Eugene Vogel, causas y soluciones para las fugas en los cierres mecánicos de bombas.
- Simo Rounela, debate patrocinado sobre la protección contra el funcionamiento en seco de bombas de cavidad progresiva, artículo patrocinado por Valmet.
Referencias técnicas de fabricantes: KSB, funcionamiento en seco; Michael Smith Engineers, bombas autoaspirantes; Franklin Electric, Pumptec, protección de bombas monofásicas; Grundfos, ¿Cómo se puede proteger la SQ/SQE contra el funcionamiento en seco?; Cornell Pump, funcionamiento en seco. El ejemplo local de la cámara de cierre se atribuye al debate de Eng-Tips Plan 13: cierre en seco durante el arranque.
