Uno de los problemas más comunes en operación de bombas centrifugas, es que trabajan fuera de su punto optimo de rendimiento, el mismo se obtiene de las curvas características de Presión-Caudal de cada bomba.

Según API 610, se observa una franja en la cual la bomba trabaja con niveles aceptables de vibraciones, más arriba o por debajo del BEP (Best Efficient Point= Punto de mejor eficiencia) , sobre la bomba se producen altas vibraciones por recirculaciones internas o Cavitación.

Como se puede identificar mediante análisis de vibraciones si es cavitación o Recirculación Interna?

En las Graficas anteriores se observan espectros típicos esquemáticos.

Lo más representativo es tomar mediciones en Velocidad RMS normalmente como indica la ISO 10816-3 en el rango de 10 a 1000 Hz.

Identificación en espectros:

1. Recirculación: Normalmente aparece el BPF (blade pass frequency = Frecuencia de paso de alabes) y armónicas.
   1. Recirculaciones de fluido puede ser en Succión o en descarga.
   2. Si BPF es grande evaluar. Flujo Nominal de bomba Vs. Flujo bombeado
   3. Este problema es la causa de:
      1. Fatiga sobre componentes de la bomba: rodamientos / eje / sello
      2. Erosión sobre el impulsor

2. Turbulencia: Aparece ruido blanco (pasto en el espectro) en un rango más reducido que la cavitación, en un ancho de banda sub-sincrónico.
   1. La turbulencia generalmente se produce por un diseño inadecuado de cañerías

3. Cavitación: Aparece en un amplio rango de frecuencia, NO sincrónicos.
   1. Es la formación de burbujas de vapor en una bomba (el fluido se vaporiza) Ocurre cuando la presión del fluido cae a un valor menor que su vaporización, cuando estas burbujas llegan a zonas de mayor presión colapsan. Estos colapsos producen presiones de impacto grande sobre los alabes de las bombas y cañerías erosionándolas.
      1. Si ocurre cavitación hay que estudiar el sistema, comparar ANPA requerido vs. ANPA disponible. Se tiene que cumplir para que NO haya cavitación: ANPAd > ANPAr o en sus términos en Ingles , NPSHa>NPSHr
      2. La NPSH requerida es la NPSH mínima que se necesita para evitar la cavitación. Depende de las características de la bomba, por lo que es un dato que debe proporcionar el fabricante en sus curvas de operación.

• La NPSH disponible es una medida de que tan cerca está el fluido de la cavitación. Esta cantidad depende de las características de la instalación y del líquido a bombear. La NPSH disponible es igual a la altura hidráulica total que tiene el fluido a la entrada de la bomba, menos la presión de vapor, menos la altura geométrica de aspiración.

4. Problemas mecánicos
   1. Excentricidad del impulsor
      1. Genera alta fuerza direccional, 1X alto.
      2. Genera un alto valor de BPF.

Esta bomba fue seleccionada y montada en una torre de enfriamiento con Objeto de recircular agua en el  sistema de enfriamiento de un compresor de amoniaco de una Refinería de aceite comestible.

El sistema, en este caso el condensador del compresor requería 100 m3/h. la bomba era de 300 m3/h. La bomba instalada se recuperó otro sector de la planta, no se compro una bomba nueva.

Problema encontrado:

A continuación los espectros de vibraciones y mejores configuraciones para detección de este problema