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El
balanceo en sitio reduce los costos y el tiempo de inactividad
Por
Bob Gelow
Colorado Springs esta localizado en la base de la Cumbre de Pike, en las
llanuras altas del desierto de Colorado a 1,831 metros sobre el nivel
del mar. Esta colocación en la orilla de las Montañas Rocosas es ideal
para su paisaje, su aire puro de montaña, y la nieve alimenta las
corrientes y los depósitos. La empresa Colorado Springs Utilities brinda
a esta comunidad de más de 500.000 habitantes con los servicios de
energía eléctrica, agua y gas. Uno de los desafíos más grandes que
enfrenta es proporcionar agua de los depósitos en pendiente occidental y
distribución local de agua tratada en una elevación tan diversificada.
Mientras 30% de nuestra agua es de cuencas locales, la demás es agua
almacenada en lagos Occidentales de Cuesta y transportada en túneles
escavados a través de la División Continental donde la gravedad trae el
agua al lado oriental, donde es almacenada en depósitos que forman parte
de la cadena del Río de Arkansas. De allí es bombeada por una tubería de
70 millas de longitud vía la Estación de Bombeo de MGD Otero 118 al
Depósito de Rampart, localizado encima de Colorado Springs. Allí el agua
es tratada y entonces es distribuida a tanques elevados en cumbres
alrededor de la ciudad. Obviamente, moviendo esta cantidad de agua
ascendente requiere de motores y bombas - incluyendo bombas verticales.
Aunque
los fabricantes de bomba invierten un tiempo y esfuerzo considerable
para eliminar los problemas de balanceo en su equipo, parece que más
veces que las que no, cuando todos los componentes son ensamblados y
puestos en servicio, el desbalanceo parece dominar el espectro de la
vibración en bombas verticales de turbina. Estos síntomas están
presentes en la más grande, bomba vertical de 1000HP en nuestras
instalaciones de la estación de bombeo de Otero, así como las más
pequeñas bombas verticales de 25HP-500HP en nuestro sistema de
distribución. Es a menudo muy difícil, y costoso, quitar las unidades y
transportarlas al taller de balanceo para su reparación. Nuestro
personal de mantenimiento predictivo descubrió que en muchos casos de
desbalanceo, podríamos corregir el problema en el lugar sin quitar el
equipo.
Cualquiera que ha tirado la cubierta superior o la campana final de un
motor vertical sabe que hay generalmente un mecanismo anti-reversa o un
collar de carcaza de cojinete que es suficientemente grande de diámetro
para propósitos de balanceo y contiene cuatro o más orificios utilizados
para conectar pesas. Aunque los orificios sean pequeños en número, si
son uniformes en distancia alrededor de la circunferencia, los
analizadores modernos de vibración tienen programas de vibración
incorporados que permiten el balanceo por el número de referencias en
vez de los grados. Esta característica, junto con la partición de
vector, puede facilitar el balanceo del equipo en el sitio, con una
pequeña cantidad de peso en forma de tornillos y arandelas.
En el
equipo donde esto no fue posible, fabricamos unos anillos de equilibrio
(Figura 1 y 2) que pueden ser cerrados en la parte superior del motor
(Figura 3), con lo cual creando 36 hoyos espaciados en 10 grados para
permitir un balanceo apreciablemente más exacto de la unidad. El taller
de mecánica prefabrica blancos de anillo de equilibrio (Figura 1). En
unas cuantas horas pueden terminar los anillos (Figura 2), que son
fabricados a la medida para ser fijados a los motores verticales. Estos
anillos son rápida y fácilmente producidos en nuestro taller de mecánica
y pueden ser diseñados virtualmente a cualquier motor vertical.
Las
ventajas de realizar el balanceo en el sitio son obvias:
• Los
Costos son bajos debido a la comodidad de la fabricación de los anillos,
cuándo es necesario, y el balanceo puede ser hecho por el personal
interno.
• El
Desbalanceo es uno de las fuerzas más destructivas en el equipo
rotatorio.
•
Balancear su equipo aumenta mucho la vida del cojinete y del componente,
reduciendo y/o eliminando la falla del equipo a consecuencia de fuerzas
de desbalanceo.
• En la
mayoría de los casos, el equipo que usted utiliza para el análisis de
vibración es todo lo que usted necesita para el balanceo.
• La
Vuelta alrededor es rápida - menos tiempo de inactividad.
El
grupo de PdM de Colorado Springs Utilities ha experimentado con gran
éxito el balanceo en sitio de motores verticales de 25HP a 1000HP
utilizando de 10g a 50g de peso, dependiendo del tamaño y el peso del
rotor. Por supuesto, la cantidad de peso necesario para ser efectiva es
proporcional a la distancia de la colocación del peso al centro del eje
a más diámetro que usted puede lograr con su superficie de balanceo,
menos peso necesitará colocar en el anillo de equilibrio.
Como se
puede apreciar en la Figura 4, cuando instalamos los anillos en estas
fotos, la vibración fue de .309in/sec antes del disparo del balanceo a
.076in/sec después, en los cojinetes radiales externos del motor
("horizontal" en este caso es realmente "perpendicular a la descarga de
la bomba"), y de .231in/sec a .087in/sec en la radial externa del motor
("vertical" - o en la misma dirección de la descarga de la bomba).
Figura
4 – Estación de bombeo No 2 Cedar Heights , Bomba vertical No 1, Disparo
de balanceo
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CDR#2 VP1 MTR Velocidad radial exxterna .087in/sec. de .231in/sec.
(dirección horizontal) |
CDR#2 VP1 MTR velocidad radial externa .076in/sec. de .309in/sec.
(dirección vertical) |
Bob
Gelow a trabajado en Colorado Springs Utilities durante 26 años - los
primeros 10 como electricista utilizando el análisis de vibración
ocasionalmente en el equipo rotatorio. Bob despues tomó una posición de
tiempo completo para aplicar un programa de PdM. El grupo Técnico de
Servicios utiliza el análisis de vibración, termografía infrarroja, el
análisis motriz y análisis de aceite para prevenir las fallas en 310
máquinas y 6,222 puntos de la medida de vibración. Bob tiene una
licenciatura en Administración Pública, es un Analista Nivel II de
Vibración, y esta certificado Nivel I en Infrarrojo y Nivel I en
Análisis de Aceite. Bob vive con su esposa, Ruth, en Colorado Springs, y
le gusta la pesca, el excursionismo, el ciclismo de montaña y viajar a
México, o dondequiera que este cálido y soleado.
Bob puede ser
contactado en bgelow@csu.org |
