Causas de cavitación en bombas de engranes

«Tenemos seis conjuntos de motogeneradores diésel con capacidad de 6-MW para cubrir las necesidades de energía de nuestra planta de cemento. Estamos teniendo problemas en la lubricación de las bombas de engranajes. El daño se presenta tanto en el alojamiento como en las superficies de los engranajes. Esto está provocando que alcancen tan sólo 8,000 horas de vida en servicio, lo que es demasiado bajo. ¿Cuáles son las posibles razones para la cavitación en la bomba de engranajes?

La cavitación puede tener varias causas raíz. Algunas están relacionadas con problemas en el diseño del sistema y sus componentes. La cavitación se presenta cuando se forman burbujas de aire o vapor en la línea de succión y son implotadas subsecuentemente en la bomba cuando ingresan en la zona de alta presión, como ocurre cuando los engranajes entran en contacto. Esto produce microjets que golpean y erosionan las superficies adyacentes. A continuación una lista de las causas más importantes que contribuyen a la cavitación:

Problemas de diseño del tanque. La turbulencia en el tanque agita el aire o simplemente no permite que este sea liberado del aceite. Esto puede ser provocado por retornos ubicados muy por debajo del nivel de aceite, un bajo nivel de aceite en el depósito, tanque con dimensiones reducidas, falta de deflectores en el interior del tanque, etc.
Entradas por la línea de succión. Las fugas entre el tanque y la bomba pueden introducir aire al aceite. Frecuentemente, esto está asociado con daños en el sello en el eje de la bomba, lo cual permite que se introduzca aire en el aceite.

3. Restricción en la línea de succión. Algunas veces las líneas de succión son muy largas, demasiado estrechas o simplemente se encuentran obstruidas (por ejemplo, el cedazo en la línea de succión).

4. Cebado insuficiente. Dependiendo de la viscosidad del aceite y las condiciones de la línea de succión, la bomba debe estar ubicada a una elevación suficientemente baja para permitir que el aceite fluya fácilmente del tanque a la succión de la bomba.

5. Problemas de liberación de aire. Conforme se envejece el aceite y se contamina con aire, sus propiedades para liberarlo se ven afectadas. Esto significa simplemente que una vez que se forman las burbujas de aire, estas se mantienen atrapadas en el aceite y no pueden liberarse del aceite en el tanque. La contaminación con agua y la oxidación son conocidos como precursores de este problema, al igual que algunos otros.

6. Vapor de agua. Cuando el aceite caliente se contamina con agua, el vapor súper-caliente formará burbujas de vapor en el aceite

7. Alta viscosidad. Cuando la temperatura en el tanque es muy baja (por ejemplo, arranque a bajas temperaturas durante el invierno), la viscosidad puede ser muy alta como para permitir un flujo adecuado en la línea de succión y en la bomba. Otras causas de alta viscosidad pueden conducir al mismo problema.

Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América