Fallas y soluciones de bombas centrífugas inexplicables

¿Qué es este Crepúsculo?

Me refiero al período distorsionado entre el momento en que la bomba sale de fábrica y la posterior puesta en marcha; Me refiero al tiempo y lugar entre el desmontaje de la bomba para su mantenimiento y su reinstalación; Me refiero a los cambios inexplicables que ocurren cuando se retira la bomba "A" del sistema y se instala la bomba "B" en su lugar.

Esta es la dimensión de transición de lo que anteriormente llamé la Tierra de la Magia y el Misterio. Recientemente me he referido a esta dimensión como "Crepúsculo".

1. Ausencia de impulsor

Problema

En una acería en el centro del Medio Oeste, se detuvo una bomba de alimentación de caldera de seis niveles para realizar un mantenimiento de rutina para restaurar el espacio libre de funcionamiento original. Tenga en cuenta que la bomba es impulsada por una turbina de vapor de múltiples etapas. Después de más de ocho años de uso continuo, la bomba funcionó bien, pero llegó el momento de revisarla.
El centro de servicio OEM reparó la bomba y la devolvió al cliente. Cuando se puso en marcha por primera vez, la bomba funcionó sin problemas, pero el rendimiento hidráulico disminuyó significativamente. Tanto el caudal como la altura disminuyeron en comparación con los parámetros de rendimiento publicados por el fabricante. El angustiado cliente afirmó que el centro de reparación omitió varias etapas del impulsor que no se instalaron durante el proceso de reparación. La bomba se diseñó originalmente como una bomba de ocho etapas, pero para este cliente se diseñó como una bomba de seis etapas. Es una práctica común que el impulsor utilice un diseño sin etapas cuando se requiere una presión de salida más baja. El cliente cree que la bomba actual debería ser una bomba de cuatro etapas, en lugar de una bomba de seis etapas.
Los ingenieros del fabricante fueron llamados al lugar para solucionar el problema. Llegó al sitio y realizó todas las comprobaciones normales de rendimiento, incluida la vibración, la configuración de la válvula, la configuración del rotor y la verificación de la presión diferencial y el flujo. Por la apariencia, parece que existe una posibilidad real de que el impulsor de dos etapas no esté instalado, pero esto es poco probable y el centro de reparación OEM insiste firmemente en que el impulsor de seis etapas esté instalado.
Según los indicadores de rendimiento, parece ser un problema de baja velocidad. Se informó al cliente sobre varios puntos clave en el proceso de resolución de problemas, incluido que no utilizaron la turbina de vapor durante el tiempo de inactividad y que lo primero que comprobaron cuando surgió el problema fue la velocidad de funcionamiento. La velocidad de la turbina/bomba se ha verificado utilizando un tacómetro estroboscópico calibrado (estroboscopio) a una velocidad precisa de 3.600 rpm. Afortunadamente, el joven ingeniero de bombas tenía mucha experiencia con turbinas de vapor y estroboscopios.

Solución: No falta el impulsor

En el primer caso, el ingeniero de la planta de bombeo tiene amplia experiencia en turbinas de vapor, reguladores de vapor y estroboscopios. Sabía lo fácil que era obtener una lectura falsa de una luz estroboscópica si no estabas debidamente entrenado. El operador de la luz estroboscópica de la acería centró su atención en un perno de acoplamiento para medir la velocidad del rotor, que pensó que era de 3.600 rpm porque no tenía motivos para sospechar. En realidad, la turbina funciona a 1.800 rpm y lo que el operador de la luz estroboscópica ve son múltiples imágenes (dos pernos de acoplamiento se muestran como uno solo).
Para el trabajo estroboscópico, es importante capturar siempre un objeto único, como una chaveta o un chavetero, desde un ángulo de circunferencia axial. Si se debe utilizar un perno de acoplamiento, entonces uno debe marcarse de alguna manera para diferenciarlo de los demás pernos (en estos casos, la pintura luminosa o la pasta reflectante funcionan bien).
El cliente no había mencionado previamente que la válvula reguladora de velocidad de la turbina (W-TG-10) había sido modificada durante la revisión de la bomba. El ingeniero de planta que descubrió la causa raíz tuvo el honor de ajustar la configuración de la válvula reguladora de velocidad de la turbina para llevar el equipo a la velocidad correcta de 3.600 rpm y devolver su rendimiento a su estado original.

2. Problema de sobrecalentamiento del transformador.

Escena: Una central eléctrica en la costa este. En una central eléctrica de 20-años de antigüedad, un transformador elevador de generador (GSU) se sobrecalentaba gravemente a plena capacidad desde el día de su instalación. Como resultado, la unidad redujo su potencia y operó al 85% de su capacidad total. Desde entonces, los transformadores reducidos han limitado la producción de toda la central eléctrica.
Veinte años después, se prevé que los transformadores resistentes al calor utilicen nuevos aceites dieléctricos y arandelas nuevas. Además, se modernizarán las seis bombas de circulación de aceite de transformador (nota: los transformadores de potencia utilizan un sistema de circulación de aceite de transformador como dieléctrico aislante y medio de refrigeración para transferencia de calor).
Estas bombas se envían rápidamente al taller de reparación de la planta para su modificación y se devuelven al lugar de instalación. El cliente verificó la dirección de rotación de la bomba antes de la instalación y descubrió que la dirección de rotación de la bomba era incorrecta. El cliente solicitó a la fábrica que le proporcionara una compensación de garantía para resolver el problema. Los ingenieros de la planta dijeron que, a menos que el cliente hubiera invertido dos de las tres fases de la línea eléctrica en el campo, las bombas no podrían haber funcionado en la dirección incorrecta. El cliente dijo que no se cambió ningún cableado en el lugar.

Solución: Solución de enfriamiento

Los ingenieros de la planta confían en que los motores de las bombas de los transformadores están cableados correctamente porque cuentan con procedimientos internos de garantía/control de calidad (QA/QC). Al llegar al lugar de trabajo, para sorpresa de los ingenieros, se confirmó que efectivamente el sentido de rotación de la bomba era incorrecto. De hecho, la bomba ha estado girando en la dirección equivocada durante 20 años.
Nota: Las bombas centrífugas que funcionan en la dirección incorrecta aún producen flujo en la dirección correcta y el indicador de flujo de espejo básico del cliente no puede distinguir entre un flujo de 600 gpm y 1200 gpm. Una vez corregida la dirección de rotación de todas las bombas, se pone en marcha la planta de energía y se energiza el transformador. Por primera vez en 20 años, el transformador no se sobrecalentó a plena carga.