Principales causas de fallo del sello de la bomba

sello de la bombaLas fugas y los fallos en los sellos de las bombas son una de las causas más comunes de paradas de producción y pueden deberse a diversos factores. Para evitar fugas y fallos en los sellos, es fundamental comprender el problema, identificar la falla y garantizar que los sellos futuros no provoquen daños adicionales ni mayores costos de mantenimiento. A continuación, analizamos las principales causas de fallo de los sellos de las bombas y cómo prevenirlas.

sellos mecánicos de bombasSon el componente más crítico de las bombas. Los sellos evitan que el fluido bombeado se filtre y mantienen fuera cualquier posible contaminante.

Se utilizan para transportar diversos líquidos en industrias como la del petróleo y el gas, la generación de energía, el tratamiento de agua y aguas residuales, la industria alimentaria y de bebidas, entre otras. Debido a su uso tan extendido, es fundamental identificar las fugas y prevenirlas en el futuro.

Es importante reconocer que todas las juntas de las bombas presentan fugas; es necesario que las tengan para mantener una película de fluido sobre la superficie de sellado. La función de una junta es controlar dichas fugas. Sin embargo, las fugas excesivas e incontroladas pueden causar daños graves a la bomba si no se reparan rápidamente.

Ya sea que la falla del sello sea el resultado de un error de instalación, una falla de diseño, desgaste, contaminación, falla de un componente o un error no relacionado, es imperativo diagnosticar el problema de manera oportuna para determinar si se necesitan nuevas reparaciones o una nueva instalación.

Al comprender las causas de los tipos más comunes de fallas en los sellos de las bombas, y con algunos consejos, orientación y planificación sencillos, resulta mucho más fácil evitar futuras fugas. A continuación, se presenta una lista de las razones más comunes de fallas en los sellos de las bombas:

Error de instalación

Al diagnosticar una falla en el sello de una bomba, generalmente se debe revisar primero el proceso de arranque inicial y la instalación del sello. Esta es la causa más común de falla. Si no se utilizan las herramientas adecuadas, el sello presenta daños previos o no se instala correctamente, la bomba se dañará rápidamente.

Una instalación incorrecta del sello de la bomba puede provocar diversas fallas, como daños al elastómero. Debido a la superficie plana y delicada del sello, incluso la más mínima partícula de suciedad, aceite o huellas dactilares puede causar una desalineación. Si las superficies no están alineadas, se producirán fugas excesivas que penetrarán en el sello. Si no se revisan también los componentes más grandes del sello, como los pernos, la lubricación y la configuración del sistema de soporte, es poco probable que el sello funcione correctamente desde su instalación.

Las causas más comunes de una instalación incorrecta del sello son:

• Olvidar apretar los tornillos de fijación
• Dañar las caras del sello
• Uso incorrecto de las conexiones de tuberías
• No apretar los pernos de la prensaestopas de manera uniforme

Si no se detecta antes de arrancar la bomba, un error de instalación puede provocar que el motor se detenga y el eje se tuerza, lo que a su vez causa movimiento orbital y el contacto entre las piezas internas. Esto, en última instancia, provocará una falla en el sello y una vida útil limitada de los rodamientos.

Seleccionar el sello incorrecto

La falta de conocimiento durante el proceso de diseño e instalación del sello es otra causa común de fallas en los sellos, por lo que seleccionar el sello correcto es crucial. Hay muchos factores a considerar al seleccionar el sello correcto para una bomba, tales como:

• Condiciones de funcionamiento
• Actividades no relacionadas con procesos
• Limpieza
• Cocción al vapor
• Ácido
• Enjuagues cáusticos
• El potencial de excursiones fuera de lo previsto

El material del sello debe ser compatible con el fluido dentro de la bomba, de lo contrario, el sello podría deteriorarse y causar daños que van más allá de la fuga de fluido. Un ejemplo es la elección de un sello para agua caliente; el agua a temperaturas superiores a 87 °C no puede lubricar ni enfriar las superficies del sello, por lo que es importante seleccionar un sello con los materiales elastoméricos y los parámetros de funcionamiento adecuados. Si se utiliza un sello incorrecto y el sello de la bomba se ve comprometido, la elevada fricción entre las dos superficies del sello provocará una falla segura del mismo.

La incompatibilidad química de un sello suele pasarse por alto al seleccionar sellos para bombas. Si un líquido es incompatible con un sello, puede provocar que los sellos de goma, las juntas, los impulsores, las carcasas de la bomba y los difusores se agrieten, se hinchen, se contraigan o se deterioren. Los sellos a menudo deben cambiarse al cambiar el fluido hidráulico dentro de una bomba. Dependiendo del fluido de la bomba, puede ser necesario un sello nuevo fabricado con un material especial para evitar fallas. Cada fluido y diseño de bomba tiene sus propios requisitos. Seleccionar el sello incorrecto provocará problemas específicos de la aplicación y daños.

Ensayo en seco

El funcionamiento en seco se produce cuando una bomba opera sin fluido. Si las piezas internas de la bomba, que dependen del líquido bombeado para su refrigeración y lubricación, se ven sometidas a una mayor fricción sin la lubricación suficiente, el calor resultante provocará la falla de los sellos. La mayoría de las fallas por funcionamiento en seco ocurren al reiniciar la bomba después del mantenimiento sin verificar que esté completamente llena de fluido.

Si una bomba funciona en seco y la temperatura supera la capacidad de la junta, es probable que esta sufra daños irreversibles. La junta puede quemarse o derretirse, provocando fugas de fluido. Tan solo unos segundos de funcionamiento en seco pueden causar grietas o ampollas en la junta, lo que provocará una fuga en el eje de la bomba.

En casos extremos, cuando un sello mecánico sufre un choque térmico, puede romperse en 30 segundos o menos. Para evitar este tipo de daño, revise el sello de la bomba; si se ha sometido a un funcionamiento en seco, la superficie del sello estará blanca.

Vibraciones

Las bombas, por su propia naturaleza, se mueven y vibran. Sin embargo, si la bomba no está correctamente equilibrada, las vibraciones aumentarán hasta el punto de dañarla. La vibración también puede deberse a una alineación incorrecta y a operar la bomba demasiado alejada o alejada de su Punto de Máxima Eficiencia (PME). Una vibración excesiva provoca una gran holgura axial y radial del eje, lo que causa una alineación incorrecta y mayores fugas de fluido a través del sello.

Las vibraciones también pueden ser consecuencia de una lubricación excesiva; un sello mecánico depende de una fina capa de lubricante entre las superficies de sellado, y una vibración excesiva impide la formación de esta capa lubricante. Si una bomba debe operar en condiciones de trabajo exigentes, como las bombas de dragado, el sello utilizado debe ser capaz de soportar una holgura axial y radial superior a la media. Asimismo, es fundamental identificar el punto de máxima eficiencia (BEP) de la bomba y asegurarse de que su presión no sea superior ni inferior a dicho punto. Esto puede provocar diversos daños, además de fugas en el sello.

Desgaste de los cojinetes

A medida que el eje de la bomba gira, los cojinetes se desgastan por la fricción. Los cojinetes desgastados provocan que el eje oscile, lo que a su vez genera vibraciones perjudiciales, cuyas consecuencias ya hemos analizado.

Es probable que el desgaste ocurra de forma natural durante la vida útil de un sello. Los sellos se desgastan naturalmente con el tiempo, aunque la contaminación suele acelerar el desgaste y disminuir su durabilidad. Esta contaminación puede producirse dentro del sistema de soporte del sello o internamente en la bomba. Algunos fluidos son más eficaces para evitar que los contaminantes lleguen al sello de la bomba. Si no existe otra causa para el desgaste del sello, considere cambiar el fluido para prolongar su vida útil. Del mismo modo, los rodamientos de mayor calidad son menos propensos a deformarse por la presión de carga, por lo que es importante disminuir el tipo de contacto metal-metal que puede causar contaminación.