Principales Causas de Vibración en la Bomba Carcasa Partida y Cómo Detectarlas

La vibración en una bomba carcasa partida no solo es indeseable, sino que también puede causar daños graves en los componentes de la bomba, aumentar el consumo de energía y generar paradas no planificadas. Una vibración excesiva puede producir contaminación acústica, reducir la eficiencia operativa e incluso provocar fallas catastróficas del equipo. Esta guía analiza las causas más comunes de vibración en bombas de carcasa partida y cómo identificar las señales antes de que se produzcan daños.

Principales Causas de Vibración en Bombas de Carcasa Partida

Cavitación

La cavitación genera energía aleatoria de alta frecuencia en banda ancha, a menudo combinada con armónicos de la frecuencia de paso de las palas. Generalmente es causada por una insuficiente carga neta positiva de succión (NPSH). Cuando las zonas internas de la bomba experimentan una caída de presión por debajo de la presión de vapor del líquido a la temperatura de operación, se forman burbujas de vapor. Estas burbujas colapsan al moverse a zonas de mayor presión, generando ondas de choque que pueden dañar gravemente los componentes de la bomba. En las bombas de carcasa partida, la cavitación suele sonar como canicas o grava pasando por la bomba. Mantener la NPSHA por encima de la NPSHR es esencial para evitar la cavitación.

Pulsación del Caudal

La pulsación del caudal ocurre cuando la bomba opera cerca de su altura de cierre (shut-off head). La forma de onda resultante es sinusoidal, con espectros dominados por 1X RPM y las frecuencias de paso de las palas. Los manómetros en la descarga de la bomba mostrarán lecturas fluctuantes. Si hay una válvula check oscilante, el brazo y el contrapeso pueden vibrar, indicando flujo inestable.

Eje de la Bomba Doblado

Un eje doblado suele generar vibración axial elevada, con diferencias de fase axial cercanas a 180° a lo largo del rotor. Si la deformación ocurre cerca del centro del eje, la vibración alcanza su pico en 1X RPM; si ocurre cerca del acoplamiento, los picos pueden presentarse en 2X RPM. Los ejes doblados son más comunes en o cerca del acoplamiento y pueden confirmarse usando un comparador (dial gauge).

Impulsor Desbalanceado

Un impulsor desbalanceado incrementa la carga sobre los cojinetes, lo que reduce significativamente su vida útil. En impulsores centrados, el desbalance de fuerza generalmente domina, provocando vibración radial elevada a 1X RPM. Impulsores obstruidos o diseños en voladizo pueden generar vibraciones axiales y radiales excesivas. El equilibrio puede requerir retirar el rotor y utilizar una máquina de balanceo en dos planos.

Desalineación del Eje

La desalineación ocurre cuando las líneas centrales de dos ejes acoplados no coinciden.

Desalineación paralela: provoca líneas centrales paralelas pero desplazadas, generando vibración en 1X, 2X y armónicos superiores.

Desalineación angular: produce vibración axial elevada en 1X, con algo de 2X y 3X, además de diferencias de fase de 180° a través del acoplamiento.

Problemas en los Cojinetes

Los defectos en los cojinetes producen picos a frecuencias no sincrónicas. Las causas más comunes incluyen cargas excesivas, mala lubricación o temperaturas de operación elevadas. Las frecuencias de falla para componentes específicos pueden identificarse mediante datos del fabricante o software de mantenimiento predictivo.

Conclusión

Comprender las causas comunes de la vibración en bombas de carcasa partida es fundamental para mantener un funcionamiento confiable y evitar costosas paradas no programadas. El monitoreo regular, una instalación adecuada y un mantenimiento preventivo ayudan a detectar y resolver estos problemas a tiempo, garantizando una vida útil más larga y una mayor eficiencia en la operación de su bomba de carcasa partida.