ASEGURAR LA CONFIABILIDAD DE LA BOMBA
a través de pruebas proactivas de rendimiento

GLOBAL GLOBAL Las bombas de agua de alimentación son el corazón de cualquier proceso de generación de vapor y, como tal, se consideran activos críticos.  Al igual que un electrocardiograma proporciona a un experto médico valiosos datos de rendimiento en el corazón humano, a través del análisis realizado por Sulzer, las pruebas de rendimiento de la bomba de campo le brindan al experto datos de cabeza, capacidad y eficiencia desarrollados en condiciones de funcionamiento normales (o anormales).

Los combustibles fósiles continúan siendo el principal combustible de generación de energía que, según la Administración de Información de Energía de los EE. UU en 2017, representó el 62.7% de la capacidad nuclear que representa un 20% adicional. Esto equivale a que casi el 83% de la potencia de los Estados Unidos depende total o parcialmente de la generación de vapor que utiliza bombas de agua de alimentación.

La desregulación ha dado lugar a un mercado abierto en el que el “punto de diseño” de la bomba y el “punto de operación” real ya no pueden ser equivalentes y pueden variar significativamente. Estas condiciones impulsadas por el mercado afectan principalmente a los generadores de ciclo combinado, carbón y combustible de biomasa durante el control de despacho del Operador Independiente del Sistema (ISO). ¿Dónde está funcionando mi bomba? ¿Qué bomba debe tener prioridad de revisión? Estas son, sin duda, preguntas válidas sobre la disponibilidad de activos, la confiabilidad y las consecuencias financieras asociadas de la “operación anormal”.

¿Dónde está funcionando mi bomba?

En el siguiente ejemplo, se seleccionó una bomba de agua de alimentación de caldera (BFP) de un grupo de ocho donde se realizaron pruebas de rendimiento de campo proactivas. Las pruebas de rendimiento se emplearon para proporcionar al propietario / operador datos cuantificables del estado de la bomba para ayudar a priorizar los programas de reacondicionamiento de las unidades. Esta instalación de generación particular está configurada con seis unidades de ciclo combinado separadas que emplean 12 bombas de agua de alimentación. La bomba de ejemplo es una de las ocho bombas de sección circular, de división axial, de etapas múltiples. En el momento de las pruebas de rendimiento de campo, la generación bruta de instalaciones se limitó por el envío de ISO al 60 por ciento de la carga total del generador / generador de vapor de recuperación de calor (HRSG).

La figura 1 muestra el rendimiento hidráulico de la bomba “como se encuentra”. Observe qué tan a la izquierda del punto de mejor eficiencia (BEP), que se muestra en azul, los resultados de la prueba, que se muestran en rojo, caen en la curva de prueba del fabricante del equipo original (OEM). Se espera que la operación crítica de la bomba caiga dentro del 70-120% de BEP. En este caso, aunque los resultados de la prueba caen directamente en la curva de prueba que indica un rendimiento satisfactorio, los resultados hidráulicos de la bomba del sujeto muestran el funcionamiento al 58% de BEP. Esta es una situación sorprendentemente común en el mercado de generación actual.

Además, en los casos en que la curva NPSHr de la bomba aumenta con una reducción de la capacidad, la NPSHa puede ser insuficiente para superar el inicio de la cavitación. El funcionamiento a flujos de BEP inferiores a los recomendados puede dar como resultado una recirculación del flujo de entrada de la bomba que conduce a un aumento de la vibración, el desgaste y la reducción del tiempo medio entre reparaciones (MTBR).

¿Qué bomba debe tener prioridad de revisión?

El ejemplo 2 considera el mismo grupo de ocho bombas como se considera en el ejemplo 1. Al priorizar la programación de revisión basada en el tiempo basada en el rendimiento real de la unidad, el propietario / operador puede maximizar la confiabilidad y disponibilidad de la unidad.

La Figura 2 muestra los resultados del rendimiento hidráulico de la bomba de agua de alimentación de caldera (BFP) C1 que son indicativos de espacios internos degradados o menos que óptimos. Tenga en cuenta que los resultados caen por debajo de la curva de prueba OEM que indica un rendimiento insatisfactorio y que la capacidad de flujo está limitada al 51% de BEP.

La tasa de fugas de la línea de balance es un indicador excelente y bien documentado del desgaste interno. La Figura 3 tabula gráficamente las tasas de fugas de las ocho bombas sujetas y, como se esperaba, la tasa de flujo más grande registrada fue en BFP C1.

La integridad mecánica de la bomba también se evalúa además de las pruebas hidráulicas con datos de vibración en tiempo real que se capturan y analizan. La respuesta de vibración del BFP C1 mostró una clara indicación de recirculación en el lado de succión y el BFP C2 mostró una respuesta similar en menor grado. Los datos de vibración fueron consistentes con los resultados hidráulicos de la bomba y las tasas de fuga. La instalación priorizó la revisión de la programación en consecuencia.
Se realiza una evaluación mecánica adicional mediante el uso de imágenes térmicas infrarrojas, inspección visual de la bomba, sellos, sistema de aceite lubricante, enfriadores, placa base y cimientos.

Al adoptar este enfoque integral para las pruebas de rendimiento de la bomba desde una perspectiva tanto hidráulica como mecánica, un ingeniero de campo experimentado puede proporcionar al usuario final análisis detallados y recomendaciones relacionadas con el rendimiento de la bomba en servicio.


Las pruebas de rendimiento de campo de las bombas de agua de alimentación críticas proporcionan al propietario / operador resultados y recomendaciones cuantificables para sus bombas en servicio en las condiciones de generación de la planta. Las pruebas periódicas proactivas elevan la barra de confiabilidad otra muesca al establecer un punto de referencia para la comparación que elimina cualquier cuestión del estado de la bomba. Las pruebas de rendimiento anuales o bianuales del corazón de una instalación son altamente recomendables.

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