Figura 1: Hay riesgos a la vida humana y a los activos (equipos) cuando se presentan incendios de bombas en refinerías o plantas petroquímicas.
En 1974 se sabía que por cada 1,000 reparaciones de bombas de refinería, se presentaba un incidente de incendio relacionado con la bomba. En el pasado reciente, en una refinería petrolera con aproximadamente 2,000 bombas instaladas, el tiempo medio entre reparaciones (MTBR) reconocido era de seis años. Esto nos permite calcular que aproximadamente 333 bombas eran sometidas a reparación cada año. Puesto que esta planta en particular padeció cinco casi desastres relacionados con las bombas en el transcurso de 14 años, haciendo un sencillo cálculo nos damos cuenta que su tasa de problemas severos con bombas seguía muy de cerca la regla del 1,000 por 1 para bombas presuntamente en cumplimiento con la API dentro de una precisión del 6%.
La historia es contada por las estadísticas de fallas
Una aeronave tiene aproximadamente 4 millones de partes, un automóvil aproximadamente 10,000 partes y una bomba centrífuga de proceso solamente 200 partes. Parece justo decir que si una máquina está compuesta de una gran cantidad de partes, hay más partes que pueden descomponerse. Sin embargo, esto no quiere decir que más partes vayan, de hecho, a operar mal durante un ciclo operativo. Entonces, ¿qué caso tiene este recordatorio?
Si nos ponemos a pensar en las razones del por qué la bomba promedio de procesos requiere una reparación después de aproximadamente seis años, nos damos cuenta de que no todos sus componentes están diseñados, fabricados, ensamblados, mantenidos, operados, ni quizás instalados, con la misma diligencia que los componentes de aviación.
No tiene porque ser así. Se pueden mejorar las aleaciones y los mejores componentes se venden a aquellos dueños-compradores que insisten en dichas mejoras. Las herramientas computarizadas de diseño avanzado y de precio razonable también están disponibles para el ensamble hidráulico de la bomba. Se ha mostrado que la dinámica computarizada de fluidos (CFD) puede utilizarse para definir el potencial de mejoramiento de los impulsores y pasajes estacionarios dentro de la bomba; indudablemente la Figura 2 nos lo demuestra.
Figura 2: Gráfica relativa de velocidad de una fase optimizada de bomba vertical (Fuente: Pump Design, Development & Diagnostics; gregcase@pdcubed.net).
Pero el ensamble mecánico (lado motriz) de algunas bombas también merece atención, especialmente puesto que esta porción de la bomba no ha recibido la atención que merece en algunas marcas o modelos. Afortunadamente, hay disponible una asesoría experta para la especificación y selección de mejores geometrías en el lado motriz para las bombas de proceso (ver la nota del autor abajo al respecto de la disponibilidad del texto completo).
Antes, lo normal era que hubiera una bien razonada especificación y selección en las empresas mejores de su clase y realmente no existe ninguna razón por la cual debió haber cambiado este modo de pensar. Lo que hace falta hoy en día es una verdadera comprensión de los pasos exactos necesarios para dicho proceso de especificación y selección. La alta dirección ha caído presa de las generalidades concebidas por los consultores, incluyendo, "esbelto y arrojado (lean and mean)" y similares frases rimbombantes.
Oportunidades en tecnologías de sellado y amigables con el medio ambiente
Ya hay ahora disponibles sistemas de sellados duales y amigables con el medio ambiente (Figuras 3 y 4) las cuales son seleccionadas de manera rutinaria por dueños-compradores con inclinación hacia la confiabilidad. El uso primordial de los sistemas de sellado de eficiencia en costos es probablemente en bombas estilo ANSI e ISO. Muchos servicios de lechada en las industrias minera, de pulpa de papel, y generación de potencia también se han beneficiado con la adopción de los sellos duales (Figura 3) con sistemas de soporte, cerrados, de sellos que contienen agua (Figura 4). En la bomba, el agua de sellado se encuentra totalmente confinada en el espacio entre el diámetro del orificio de los dos juegos de sellos y el diámetro exterior de la camisa del eje. La cantidad necesaria de agua de reposición puede ser tan poca como 40 litros por año y muchos sistemas se pagan solos en menos de un mes.
Figura 3: Un sello mecánico dual. El espacio entre la camisa y el diámetro interior de las dos series de caras de sellado está llenado con un fluido presurizado de barrera, generalmente agua limpia. (Fuente: AESSEAL Inc., Rockford, TN y Rotherham, Reino Unido)
Figura 4: Sistema prediseñado de manejo de agua auto-contenida que resultó altamente efectiva para sellos mecánicos duales en servicios de lechada (Fuente: AESSEAL Inc., Rockford, TN y Rotherham, Reino Unido).
Aprovechando la situación
Obviamente creemos que los buenos gerentes deben encabezar y deben reforzar una cultura para evitar las fallas. Habiendo dicho esto, la industria usuaria debe apartarse del abordaje obviamente fallido en el cual a las personas se les instruye a que hagan trabajar a los equipos hasta que fallen y luego tratar de resucitarlos a una mejor vida que la que tenían antes. Tampoco tiene sentido esperar que las cosas salgan mal y luego volcarse en elogios hacia los esfuerzos sobrehumanos para la reconstrucción. El viejo dicho de que un gramo de prevención bien vale un kilo de remediación es tan válido hoy como nunca. Entonces, considere esto como un llamado para hacer algo al respecto de sus recientes fallas repetitivas y comenzar a hacerse preguntas. Mejor aún, aporte algunas de las soluciones que han mantenido de manera consistente a las mejores empresas en las listas de los mejores calificados en seguridad y rentabilidad. Estas empresas se han mantenido en la cumbre porque saben aprovechar la mejor tecnología disponible.
Nota del autor: Este material fue tomado y condensado de la publicación, Bloch, Heinz P., Pump Wisdom-Problem Solving for Operators and Specialists, New Jersey: John Wiley & Sons, 2011 (ISBN 978-1-118-04123-9). El texto en copia dura está disponible de Amazon.com (precio de lista: $49.95). Destaca técnicas muy efectivas para evitar fallas repetitivas en bombas de procesos. Entre otras cosas, divulga y comenta acerca de la protección superior de rodamientos y problemas de sellado que no todos los fabricantes de bombas comparten con sus clientes.
Heinz P. Bloch es un ingeniero consultor practicante con 50 años de experiencia aplicable. Él asesora a plantas de procesos en todo el mundo acerca de análisis de fallas, mejoramiento de confiabilidad y temas sobre cómo evitar costos en el mantenimiento. Es un contribuyente habitual de la revista Uptime, al mismo tiempo es autor o coautor de 18 libros de textos sobre mejoramiento de la confiabilidad de la maquinaria y más de 500 ponencias o artículos que tienen que ver con la confiabilidad.
