Diagnóstico de un fallo prematuro del manómetro en un sistema de bombeo para el tratamiento de agua

Ashcroft colabora estrechamente con distribuidores y usuarios finales para diagnosticar problemas de instrumentación en entornos operativos reales e implementar soluciones que mejoren la fiabilidad y prolonguen la vida útil. En muchos casos, la causa raíz no es visible de inmediato y requiere una evaluación estructurada de las condiciones del sistema y del rendimiento de los instrumentos.

Este caso práctico muestra cómo una evaluación in situ ayudó a identificar condiciones de sobrepresión ocultas en un sistema de bombeo para el tratamiento de agua. También muestra cómo la aplicación de las herramientas de diagnóstico y los dispositivos de protección adecuados eliminó el fallo prematuro de los manómetros y mejoró el rendimiento a largo plazo.

Cliente / Aplicación

Una planta de tratamiento de agua que utiliza un sistema de bombeo con conjuntos de anillos de aislamiento instalados muy cerca unos de otros, tanto en el lado de succión como en el de descarga. Cada conjunto incluía un manómetro mecánico y un presostato montados en un anillo de aislamiento de 4 pulgadas.

Desafío

La planta informó de que varios manómetros marcaban un valor distinto de cero incluso cuando no había presión en la tubería. Los instrumentos llevaban en servicio solo unos tres años, un periodo considerablemente más corto de lo previsto.

Dado que los conjuntos estaban instalados cerca de los sistemas de bombeo, hubo que tener en cuenta múltiples causas potenciales, entre ellas las pulsaciones, las vibraciones, los efectos de la temperatura, las obstrucciones y los fenómenos relacionados con la presión. 

Evaluación de ingeniería

Ashcroft y el distribuidor llevaron a cabo una auditoría in situ para observar los instrumentos tanto en funcionamiento como en reposo. El equipo evaluó sistemáticamente las posibles causas y concluyó lo siguiente:

• No se observó ninguna oscilación visible de la aguja, lo que indica que la pulsación y la vibración no fueron factores significativos

• Los medidores estaban equipados con la tecnología de movimiento PLUS!™ Performance, que incorpora un sistema de amortiguación para ayudar a mantener la aguja estable en condiciones variables. 

• Se instalaron amortiguadores de presión se instalaron para limitar el caudal y proporcionar una amortiguación adicional, protegiendo tanto el manómetro como el presostato cuando se colocancorrectamente

• No se han detectado vibraciones excesivas en el sistema

• Las condiciones de temperatura ambiente comunicadas por los operadores descartaron la posibilidad de efectos térmicos

• El diseñodel anillo de aislamiento redujo la probabilidad de obstrucción

Una vez descartados estos factores, la atención se centró en los picos de presión, que son más difíciles de detectar porque no producen síntomas visibles como el aleteo del indicador. Estos picos de presión pueden producirse durante el arranque o la parada de la bomba y suelen estar asociados al golpe de ariete.

Para validar esta teoría, se instaló un indicador de presión máxima, también conocido como indicador de arrastre o indicador de pico. Este dispositivo registra la presión máxima alcanzada por el manómetro permitiendo que la aguja indicadora mueva una aguja secundaria hasta el valor máximo.

Los manómetros mecánicos suelen estar diseñados para soportar un máximo del 130 al 150 % (con un tope interno de sobrecarga) del fondo de escala. Por ejemplo, un manómetro de 0-60 psi no debería soportar presiones superiores a aproximadamente 78 psi. El indicador de máximo señalaba variaciones de presión muy por encima del rango de fondo de escala del manómetro.

Aunque no se pudo determinar la presión máxima exacta, las lecturas confirmaron claramente que los instrumentos estuvieron expuestos a condiciones de sobrepresión.

Solución

Para resolver el problema, recomendamos a la planta que llevara a cabo dos cambios fundamentales:

1. Validación de picos de presión y revisión de instrumentos

Los conjuntos originales se desmontaron utilizando la función Safety Quick Release™ (SQR™) de nuestro anillo de aislamiento. Esto permitió un desmontaje seguro sin necesidad de vaciar el sistema ni desmontar las tuberías, lo que minimizó el tiempo de inactividad y eliminó la necesidad de realizar una limpieza exhaustiva antes de la evaluación. Se instaló un instrumento de sustitución para mantener el funcionamiento mientras los conjuntos originales se enviaban de vuelta a Ashcroft para su análisis posterior.

2. Protección contra sobrepresión mediante una válvula limitadora de presión (PLV)

Se instaló una válvula limitadora de presión aguas arriba de los instrumentos de sustitución. La válvula permanece abierta durante el funcionamiento normal y se cierra automáticamente cuando la presión supera un umbral definido, para volver a abrirse una vez que las condiciones vuelven a niveles de presión seguros. Esto proporciona una protección directa contra los picos de presión transitorios que suelen producirse en los sistemas de bombeo.

La inspección en laboratorio de los manómetros devueltos confirmó la exposición a sobrepresión, basándose en la deformación del tubo de Bourdon y en los patrones de desgaste de los componentes internos del engranaje.

Resultado

Gracias a la instalación de la válvula limitadora de presión, la planta logró eliminar los fallos prematuros de los manómetros provocados por picos de presión. La solución proporcionó:

• Mayor fiabilidad del instrumento

• Protección contra picos de sobrepresión transitorios

• Menor frecuencia de mantenimiento y sustitución

• Funcionamiento seguro y eficiente del sistema de bombeo

Todas las sustituciones futuras se especificaron con válvulas limitadoras de presión como componente estándar del conjunto.

Puntos clave

En los sistemas de bombeo, los picos de presión pueden causar daños importantes en los instrumentos sin que se produzcan señales de advertencia evidentes. Si bien las pulsaciones y las vibraciones son más fáciles de detectar, los episodios de sobrepresión transitoria requieren herramientas de diagnóstico específicas, como los indicadores de presión máxima.

Por lo general, los indicadores de nivel máximo no funcionan en recipientes llenos de líquido , por lo que PLUS!™ Performance  es nuestra opción de amortiguación recomendada.

La instalación de anillos de aislamiento con mecanismos de liberación rápida de seguridad ofrece la flexibilidad necesaria para realizar el mantenimiento de las instalaciones sin necesidad de costosos procesos de desmontaje y limpieza.

La combinación de un diagnóstico adecuado con dispositivos de protección, como las válvulas limitadoras de presión, garantiza la fiabilidad a largo plazo y ayuda a evitar fallos repetidos en los instrumentos.

Más información

Póngase en contacto con nosotros si tiene alguna pregunta sobre su solicitud. Mientras tanto, consulte los recursos relacionados que figuran a continuación o descargue nuestra guía para reconocer los primeros indicios de fallo en los instrumentos de presión.