Manutenzione della Pompa

Le pompe devono essere manutenute in modo ottimale per poter gestire correttamente le operazioni di trasporto e smistamento dei liquidi.

I principali componenti disposti in bella vista sono stati smontati per l’ispezione. Le pompe centrifughe appaiono in buone condizioni solo se gli operatori addetti provvedono regolarmente al corretto iter manutentivo che deve essere di tipo preventivo e protettivo.

Le pompe di trasferimento costituiscono una parte fondamentale di qualsiasi impianto chimico. Queste pompe devono funzionare in modo affidabile, spesso tutto il giorno e trattare una varietà di materiali corrosivi. In questo articolo viene spiegato come progettare e realizzare la manutenzione ordinaria delle pompe centrifughe chimiche in modo da evitare tempi di inattività della pompa e la conseguente interruzione della produzione e/o del servizio.

Per decenni, la forma più comune di pompa utilizzata negli impianti chimici di trasformazione è stata la pompa centrifuga. Queste macchine versatili utilizzano una girante in rotazione, l’elica o rotore per impartire energia cinetica al fluido pompato. Quando il fluido, lasciando la girante, si allontana dalle parti fisse della pompa, questa energia cinetica viene convertita in energia di pressione.

Le pompe centrifughe sono versatili e possono affrontare e gestire una varietà di casistiche e problematiche tra cui:

• cambiamenti di temperatura e umidità ambientale
• interruzioni delle linee di tubazioni  non ancorate correttamente
• tubazioni con curve particolarmente accentuate
• cambiamenti nella viscosità e altre caratteristiche del liquido pompato

I due stili più comuni di pompe centrifughe sono:

• Ad aspirazione finale: Ideale per  liquidi molto viscosi. È la scelta migliore per la maggior parte di sistemi di pompaggio dell‘acqua.
• Autoadescante: questo tipo di pompa ha la capacità di sollevamento del fluido, che dà un vantaggio indispensabile quando la sorgente del fluido si trova sotto la linea della pompa.

Entrambe le specifiche di questi due tipi di pompa sono disponibili in formato ANSI, che descrive le pompe centrifughe che soddisfano i criteri costruttivi stabiliti dalla American National Standards Institute nel 1977.

Robuste come sono, le pompe centrifughe si mostreranno al loro meglio solo se gli operatori sono in grado di fornire il giusto tipo di manutenzione preventiva e protettiva. Questo articolo intende dimostrare come una rigida routine di manutenzione può garantire una corretta funzionalità ed esercizio delle pompe centrifughe in modo affidabile ed economico anche in ambienti difficili come quello di un impianto chimico.

Effettuare la manutenzione obbligatoria

Poiché molte pompe hanno un ciclo di vita di 15 anni o più, sta diventando pratica comune tra i gestori degli impianti l’esecuzione dei costi del ciclo di vita (LCC) del prodotto oltre all’analisi dei sistemi di pompaggio. Questi aiutano nella scelta della pompa più idonea per il lavoro ottimizzando i costi di esercizio e di manutenzione,  l’acquisto, l’installazione, l’uso di energia, il funzionamento, i tempi di inattività, e la  tutela dell’ambiente.

Secondo l’Hydraulic Institute statunitense, studi LCC mostrano che l’energia rappresenta tipicamente il 40 per cento del costo vita di una pompa. La seconda voce più costosa è spesso quella relativa alla manutenzione, pari a circa il 25 per cento del totale. Il costo di acquisto iniziale e gli altri costi operativi sono entrambi stimati attorno al 10 per cento del costo totale del ciclo di vita della pompa.

Per tutti i tipi di pompe centrifughe in condizioni normali di funzionamento, un programma di manutenzione ordinaria prolunga la durata della pompa, poichè attrezzature più curate durano più a lungo e richiedono meno costi per quanto concerne la riparazione.

Quando viene acquistata la pompa, il costruttore è tenuto ad avvisare l’operatore dell’impianto circa la manutenzione necessaria, ma è l’operatore che ha l’ultima voce in capitolo per quanto concerne la manutenzione ordinaria della sua struttura – se, per esempio, tale manutenzione viene effettuata spesso, o meglio ancora, ad intervalli regolari, tutto ciò si tradurrà in una riduzione dei costi.

Il costo di downtime imprevisto è significativo nel determinare il costo totale di un sistema di pompaggio. Anche in questo caso, la routine di manutenzione della struttura dovrebbe stabilire quali passi da seguire quando si verifica un guasto. Una volta che la pompa è di nuovo in azione, una valutazione post-riparazione ha il preciso scopo di identificare le aree nelle quali la manutenzione di tipo proattivo potrebbe aver impedito la rottura parziale o totale.

Cosa fare e quando

Una corretta manutenzione preventiva e protettiva di routine dovrebbe includere il monitoraggio di:

Cuscinetti e lubrificanti: Controllare la temperatura dei cuscinetti, il livello del lubrificante e delle vibrazioni. Il lubrificante dovrebbe essere di colore chiaro e non presentare segni di formazione di schiuma. Un aumento della temperatura del cuscinetto potrebbe indicare un guasto imminente. Tenuta dell’albero: la tenuta meccanica non dovrebbe mostrare segni visibili di perdite. Eventuali perdite dovrebbero fuoriuscire ad una velocità massima di non più di 40-60 gocce al minuto.

Vibrazione: il rompimento imminente del cuscinetto può essere preceduto da un cambiamento nelle vibrazioni del supporto. Vibrazioni indesiderate possono verificarsi anche a causa di un cambiamento di allineamento della pompa, la presenza di cavitazione o di effetti di risonanza tra la pompa, la sua base o le valvole rispetto alle linee di aspirazione o di scarico.

Pressione differenziale: La differenza tra i valori di pressione allo scarico e l’aspirazione della pompa fornisce la pressione totale sviluppata dalla pompa. Una graduale diminuzione di tale pressione totale può indicare che il gioco della girante è eccessivo. In questo caso, la regolazione del gioco della girante (per pompe con giranti semiaperte) o la sostituzione degli anelli di usura (per pompe con giranti chiuse) ripristinerà le prestazioni della pompa ai livelli iniziali.

Ogni tre mesi:

• Controllare l’attacco della pompa e il serraggio dei  bulloni.
• Cambiare l’olio dopo le prime 200 ore di funzionamento nel caso di una pompa  nuova  e poi ogni tre mesi o 2.000 ore di funzionamento.
• Ri- ingrassare i cuscinetti ogni tre mesi o 2.000 ore di funzionamento.
• Controllare l’allineamento dell’albero.

Ogni anno: le prestazioni della pompa devono essere controllate e registrate nel dettaglio, almeno una volta all’anno. Benchmark delle prestazioni dovrebbero essere eseguiti durante le prime fasi di funzionamento di una pompa, ovvero quando le parti sono nuove e le regolazioni di montaggio sono corrette. Questi dati di benchmarking dovrebbero includere:

• A 3 o 5 differenti condizioni di flusso, incluso il flusso zero quando questo è significativo:
• Quando la Pressione totale sviluppata dalla pompa (la differenza tra aspirazione e pressione della mandata );
• – Portata; e
• – ampere  del motore  e tensione
• Vibrazione motore
• Temperatura del cuscinetto.

Qualsiasi modifica di tali cifre rispetto a quelle dell’anno precedente dovrebbero essere utilizzate come riferimento per rivalutare il livello di manutenzione necessario della pompa.

Tutti gli intervalli di manutenzione e di controllo dovrebbero essere ridotti se la pompa viene utilizzata in condizioni di servizio estreme, come ad esempio con liquidi altamente corrosivi o soluzioni abrasive.

L’importanza della lubrificazione

Tutti i cuscinetti della pompa possono essere soggetti a rottura. Più spesso, tuttavia, questo causerà un guasto del mezzo lubrificante piuttosto che problemi intrinseci con il cuscinetto stesso. È quindi importante prestare particolare attenzione alla lubrificazione dei cuscinetti in modo da massimizzare la vita del cuscinetto e, per estensione, la durata della pompa.

Per la lubrificazione dei cuscinetti utilizzare solo oli non-schiumosi e non detergenti. Il livello corretto dell’olio va verificato dallo spioncino presente al lato del telaio portante. Evitare una lubrificazione eccessiva, che può essere tanto dannosa quanto la sotto-lubrificazione: olio in eccesso provoca un assorbimento di potenza leggermente superiore e generare calore aggiuntivo, che può causare schiumeggiamento dell’olio. Qualsiasi nuvolosità nell’olio indica generalmente che la condensa ha causato al contenuto dell’acqua presente nell’olio di salire sopra 2.000 ppm. Se si verifica caso, cambiare immediatamente l’olio.

Per i cuscinetti ri-lubrificabile non mescolare mai grassi di differenti consistenze o tipi. Si noti inoltre che gli scudi devono essere posizionati verso l’interno del telaio portante. Quando si ri-lubrifica, assicurarsi che i raccordi dei cuscinetti siano assolutamente puliti da qualsiasi contaminazione onde evitare la diminuzione della durata dei cuscinetti. Evitare la sovra lubrificazione in caso di alte temperature, poiché questo può causare la localizzazione di solchi all’interno dei cuscinetti e dare origine ad incrostazioni.

Dopo una ri-lubrificazione, i cuscinetti possono andare incontro ad un aumento della temperatura per un’ora o due.

Cosa cercare nell’individuazione dei problemi

Ogni volta che devono essere sostituite alcune parti della pompa, trattare la riparazione come un’opportunità per esaminare il resto della pompa alla ricerca di segni di logoramento, eccessiva usura e crepe. Sostituire eventuali parti usurate che non soddisfano le seguenti norme:

Struttura portante e piede: Verificare la presenza di crepe, rugosità, o ruggine. Controllare le superfici lavorate alla ricerca di vaiolatura o erosione.

Struttura portante: Controllare i collegamenti filettati a causa dello sporco. Pulire se necessario. Rimuovere tutti i materiali sciolti o estranei. Controllare che le valvole dell’olio  siano aperte.

Albero e manica: Verificare la presenza di solchi o vaiolatura. Controllare il cuscinetto si adatta e eccentricità dell’albero, e sostituire l’albero ed il manicotto se usurato o se le tolleranze sono superiori a 0,05 mm (0,002 in.).

Involucro: Cercare segni di usura, corrosione o vaiolatura. L’involucro deve essere sostituito se l’usura è più profondo di 4 mm (1/8 in.). Controllare le superfici delle guarnizioni per le irregolarità.

INFORMAZIONI AGGIUNTIVE

Ventola: Controllare l’usura, erosione o danni da corrosione. Se le palette sono usurate per più di 4 mm rispetto alla superficie totale (1/8 in.) o piegato, sostituire la girante.

Struttura del telaio: Cercare crepe, deformazioni o corrosione e danneggiamenti e sostituirlo se una qualsiasi di queste condizioni sono presenti.

Sede del cuscinetto: Verificare la presenza di usura, corrosione o crepe. Sostituire gli alloggiamenti se usurati o fuori tolleranza.

Guarnizione del coperchio scatola della camera / interni: Verificare la presenza di crepe, avvallamenti, erosione o corrosione, prestando particolare attenzione a qualsiasi usura, rigature o scanalature sulla faccia della camera. Sostituire se consumato per più di 4 mm (1/8 in.) rispetto alla superficie complessiva.

Albero: Controllare la corrosione e l’usura. Controllare se la superficie risulta rettilinea, se l’indicatore massimo di lettura (TIR) posizionato sulla manichetta di accoppiamento non superi i 0,05 mm di gioco.

L’attuazione di tutte queste raccomandazioni può sembrare scoraggiante, ma una routine di manutenzione protetttiva contribuirà ad evitare tempi di inattività non programmati a causa di malfunzionamenti della pompa, migliorandone la sicurezza e proteggendo l’ambiente.