Explicación de las piezas de la bomba de lodo: guía completa de componentes de rodamiento, sellado y extremos húmedos

Para un observador casual, una bomba de lodo puede parecer sencilla: un motor, una carcasa, una succión y una entrega. Sin embargo, debajo de la placa de cubierta hay una montaña sincronizada de más de 15 componentes, cada uno de ellos diseñado para resistir una combinación de corrosión, abrasión y carga mecánica sostenida. Siga leyendo para conocer cada componente de la bomba de lodo en tres categorías amplias (el extremo húmedo, la línea de sellado y el conjunto de cojinete y accionamiento), identifique el material de evolución de cada componente y determine su punto de falla.

¿cuáles son los componentes de una bomba de lodos?

Los grupos de componentes de una bomba de lodo, tal como los entienden todos los proveedores OEM de la industria, consisten en los elementos contenidos en el extremo húmedo (aquellos componentes expuestos al lodo, es decir, impulsor, carcasa, casquillo de garganta, revestimientos, placa de marco), el sello (aquellos componentes que proporcionan una barrera entre el extremo húmedo y el eje de transmisión, es decir, empaquetamiento de prensaestopas, sello mecánico o sello del expulsor) y el conjunto de cojinete y accionamiento (el eje de transmisión, cojinetes, sistema de lubricación y acoplamiento de accionamiento). Es la bomba de lodo centrífugo la que entrega la energía cinética a la lodo abrasivo a través del impulsor giratorio y luego convierte esa energía en flujo hacia el proceso en la carcasa de la voluta.

Dado que las lechadas abrasivas y corrosivas desintegran los componentes a diferentes velocidades, cada componente de la bomba de lechada compromete la dureza, la tenacidad y el costo. Los componentes húmedos se reemplazan con frecuencia; de 3 a 18 meses en la mayoría de las aplicaciones. Los componentes del sello se reemplazan en un ciclo más largo.

Si el conjunto del cojinete está adecuadamente lubricado, debería durar hasta el final de la vida útil de la bomba. Este patrón de desgaste asimétrico es la razón inevitable por la que el inventario de repuestos de la bomba de lodo es una partida continua y no un gasto de capital ocasional.

El extremo húmedo “Cinco componentes que tocan la suspensión

Todas las piezas del extremo húmedo están en contacto con el flujo abrasivo, razón por la cual las piezas del extremo húmedo constituyen la mayor parte de un pedido de repuestos de bomba de lodo. Un diagrama que ilustra cómo funcionan los cinco extremos húmedos principales y el motivo de sus diferentes regímenes de desgaste:.

1. Impulsor

Impulsor -gnel componente giratorio de una bomba que transforma el par del motor en energía en el fluido. Los impulsores de la bomba de lodo tienen un diseño semiabierto o abierto ñan una cubierta trasera abierta que permite el paso de sólidos penetrantes sin acumulación entre paletas. El bombeo se realiza mediante tres a cinco paletas de sección pesada (las paletas expulsoras, también conocidas como paletas de bombeo situadas en la parte posterior, proporcionan una reducción de la presión detrás del impulsor, reduciendo el entorno agresivo que rodea el sello.

Los impulsores tienden a desgastarse primero en los bordes de ataque de las paletas y en la cubierta delantera.

2. Carcasa de voluta

Una voluta es la carcasa que contiene presión en espiral que recoge la suspensión que se descarga del impulsor y convierte la velocidad en cabeza. En las bombas de lodo de alta resistencia, la carcasa de la bomba ahora normalmente está revestida, ya sea con un revestimiento de carcasa de aleación de alto cromo reemplazable o con un revestimiento de elastómero de caucho o poliuretano. Las carcasas forradas significan que puede reemplazar la superficie de desgaste sin tener que desechar la carcasa de presión exterior.

3. Throatbush (revestimiento de succión)

Se puede ver un arbusto de garganta en el lado de succión del impulsor y forma la pared interior de la entrada de succión. Por lo general, el primer componente del extremo húmedo que falla en el servicio con alto contenido de sólidos, ya que la suspensión golpea este revestimiento a toda velocidad antes de ser acelerada por el impulsor, el desgaste a través de él es generalmente el primer indicio de una falla inminente del extremo húmedo. El desgaste excesivo del arbusto de garganta suele ser una señal de advertencia temprana que indica que el resto del extremo húmedo está cerca del final de su vida útil.

4. Inserto del revestimiento de la placa del marco

Los insertos del revestimiento de la placa del bastidor protegen la parte posterior de la carcasa de la bomba, la cara opuesta al motor. Dado que la suspensión de recirculación detrás del impulsor erosiona la placa del bastidor así como la carcasa, el revestimiento ayuda a reducir el desgaste. Disponible en familias de materiales con alto contenido de cromo o elastómero que coinciden con el revestimiento de la carcasa, el inserto de la placa del bastidor comúnmente se reemplaza en pares con el impulsor.

5. Revestimiento de placa de cubierta

En el lado de entrada de la bomba, un revestimiento de placa de cubierta (a veces llamado cubierta de voluta) actúa como la cara interior de la carcasa de la bomba. Combinada con el casquillo de garganta, la placa de cubierta recibe una erosión de lodo comparable y, a menudo, indica qué tan cerca está el resto del extremo húmedo de la falla. Debido a que las condiciones de flujo y las tasas de desgaste se siguen de cerca entre sí en estos dos componentes, el revestimiento de la placa de cubierta y el casquillo de garganta generalmente se reemplazan en tándem.

Puede encontrar una lista completa de piezas de repuesto recomendadas por OEM en cada categoría de extremo húmedo aquí en nuestro repuestos de extremo húmedo para bomba de lodo catálogo.

El eje, la funda y el expulsor « donde lo húmedo se encuentra con lo seco

La interfaz del extremo húmedo y el conjunto de cojinete es la zona de transición de la bomba, que es donde el eje giratorio de la bomba pasa a través de la carcasa. Sin embargo, esta interfaz es donde comienzan las primeras fallas en la mayoría de las bombas de lodo, no porque las piezas del extremo húmedo se desgasten, sino porque una fina suspensión abrasiva comienza a filtrarse más allá del sello de la bomba y devorar los cojinetes.

Un expulsor es un impulsor secundario montado en la parte posterior del impulsor principal, que gira a la velocidad del eje y desarrolla una zona de baja presión inmediatamente detrás del impulsor principal. Esto empuja activamente la suspensión lejos del área del sello de la bomba. Las bombas con sellos de expulsor no requieren lavado de agua, empaquetamiento de glándulas ni un sello mecánico con la bomba encendida; sin embargo, en caso de un corte de energía, el anillo de expulsor estático se sellará para retener la presión residual.

Disposiciones de sellado « Embalaje de glándulas, sello mecánico y sello expulsor

Las disposiciones de sellado ayudan a formar la división entre el extremo húmedo y el conjunto de cojinete sin sello de la bomba. Hay tres categorías principales de sellado, cada una de las cuales funciona en diferentes aplicaciones con diferentes limitaciones.

La mayoría de los operadores de campo tienden a apretar demasiado el empaquetamiento de la glándula cuando descubren una pequeña fuga. Un goteo lento y constante es la naturaleza de la operación de empaque adecuada; esta fuga lenta asegurará que el empaque se mantenga fresco y lubricado. Embalaje demasiado apretado: se seca, empaqueta la manga y acorta la vida útil del sellado de años a simples meses.

Además de nuestros kits de sellado de bombas de lodo y ensamblaje de repuesto, nuestro catálogo también incluye piezas compatibles para anillos de empaquetamiento de prensaestopas, cartuchos de sellado mecánico y equipos de expulsión.

Conjunto de rodamientos y configuración de accionamiento

Los conjuntos de cojinetes soportan las cargas radiales y axiales generadas por el impulsor y mantienen el eje alineado bajo las cargas de empuje que oscilan hidráulicamente y que fluctúan con cada cambio en el flujo y la presión. La mayoría de los conjuntos de cojinetes de bomba de lodo emplean un par de cojinetes de rodillos cónicos o alguna combinación de cojinetes de bolas de ranura profunda y cojinetes de rodillos a rótula, según el nivel de empuje axial y el voladizo del eje.

La lubricación produce o rompe la vida útil. La lubricación en baño de aceite (con mirilla y ventilación) es estándar para el servicio industrial continuo, ya que proporciona una vida útil en el rango de 50 000 horas cuando el aceite permanece en el nivel adecuado y se cambia según lo previsto. La lubricación con grasa se encuentra frecuentemente en unidades portátiles más pequeñas donde la contención de aceite es problemática. Los aceites sintéticos extienden sustancialmente los intervalos de cambio, pero son un gasto que sólo se justifica en ambientes de alta temperatura, alta humedad o altos abrasivos en el aire.

Se emplean tres configuraciones de accionamiento básicas: acoplada estrechamente al motor, accionada por correa a través de un sistema de poleas o acoplada flexamente a un motor montado separado, generalmente sobre una placa base. Las implicaciones del servicio varían: convertir el flujo mediante variación de velocidad es menos costoso con una bomba acoplada estrechamente que cambiar poleas en una bomba accionada por correa; cambiar un motor o reductor requiere tirar del motor también, pero no es necesario alterar toda la bomba con una unidad acoplada flexible; El espacio del piso se optimiza con una unidad acoplada estrechamente, pero se debe tirar de todo el conjunto para el servicio del motor.

Para conjuntos completos de cojinetes, sellos de aceite y componentes de transmisión que son intercambiables en toda nuestra gama de bombas de lodo, consulte nuestra catálogo de repuestos para montaje de rodamientos BBP.

Materiales que importan « Alto cromo, caucho natural, poliuretano, cerámica

En última instancia, no existe el “mejor” material para una bomba de lodos. La selección del material depende de la química de la loda y del tamaño y dureza de las partículas; presión operativa y temperatura. Aquí hay una comparación de las cuatro familias de materiales dominantes en uso 'diseñadas para lograr una combinación específica de resistencia a la corrosión, dureza y ductilidad o tenacidad.

La dureza por sí sola no garantiza una larga vida útil. Si un componente se fabrica con el material más duro posible, seguirá rompiéndose, cada vez, bajo impacto si no es lo suficientemente resistente. El equilibrio está en el equilibrio de dureza y tenacidad y cómo se deriva de las escalas de dureza Brinell o Vickers es la razón por la que un buen proveedor de bombas de lodo le preguntará sobre la distribución del tamaño de partículas en su lodo antes de citar un material. El tratamiento térmico con alto contenido de hierro cromado puede variar la dureza en 100 HB dentro del rango ASTM A532 sin cambiar la composición, por esta razón siempre verificamos la dureza en cada fundición con alto contenido de cromo antes del envío.

Nuestra propia fundición fabrica internamente piezas con alto contenido de cromo y elastómero, lo que garantiza la certificación completa del calor de fundición particular (o lote de caucho) de la pieza terminada, todas rastreables bajo un sistema de calidad ISO 9001:2015. Usar el Catálogo de piezas de bombas de lodos de caucho y alto contenido de cromo BBP para repuestos compatibles en todos nuestros principales tamaños de marcos de bombas de lodo.

Por qué se desgastan las piezas de las bombas de lodo y cuánto duran

Todas las piezas de la bomba de lodo tienen una vida útil finita y, en el servicio abrasivo, el desgaste está determinado principalmente por tres factores “grandes”: velocidad de lodo (el desgaste varía según el cubo de velocidad), tamaño de partícula y dureza de partícula. En segundo lugar, la temperatura de la suspensión, el pH y la intermitencia o funcionamiento en servicio constante son factores “pequeños”.

La mayoría de los modos de falla típicos pueden estar relacionados con un puñado de causas fundamentales: la bomba funciona fuera de su envolvente de diseño (causando deterioro del impulsor debido a la cavitación), falla del sistema de agua de descarga (lo que resulta en un calentamiento del empaquetamiento del prensaestopas y un manguito del eje), cojinetes desalineados después de una reconstrucción (reduciendo la vida útil del cojinete entre 40 y 60%), material de construcción incorrecto para la suspensión (por ejemplo, caucho en un ambiente cáustico caliente) fallando en cuestión de semanas. La mayoría de estas fallas son predecibles con un programa simple de monitoreo y registro, a diferencia de las alarmas basadas en condiciones.

Por lo tanto, la decisión al final de su vida útil es “reconstruir la bomba” o “simplemente reemplazar las piezas del extremo húmedo”. Si la inspección revela que tiene un eje y una carcasa de cojinete aceptables, entonces se puede reconstruir de manera relativamente sencilla con piezas del extremo húmedo, un kit de sellado y un manguito del eje y volver a su rendimiento casi original por un costo significativamente menor que una bomba completamente nueva. En un inventario de repuestos programado bien abastecido, la reconstrucción planificada del extremo húmedo requiere de 4 a 8 horas de inactividad en el taller.

Determinar un ciclo de reemplazo para un tamaño y aplicación de marco de bomba en particular o para obtener una cotización de piezas de repuesto para un tamaño y aplicación de marco de bomba en particular, solicite una cotización de reemplazo de piezas de desgaste BBP con sus condiciones de servicio y modelo de bomba actual.

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