2006 Tfinal G1 Eje

ANALISIS DE FALLAS - TRABAJO FINAL - CASO REAL

FALLA DE MOTOBOMBAS ANTECEDENTES DE LA UNIDAD FALLADA La empresa solicitante cuenta con 8 equipos idénticos, ubicados en diferentes plantas de aguas servidas. Las unidades falladas corresponden a Motobombas de aguas servidas que operan en tres plantas de la empresa, en las zonas de: Zapallar 2 (1+1), Limache 3 (2+1) y Quintero 3 (2+1). Sin embargo, las fallas se han producido sólo en la Estación Elevadora de Aguas Servidas (EEAS) Zapallar, la que trabaja con una configuración (1+1), es decir con 2 equipos instalados que alternan su operación cada 24 horas. Otros antecedentes señalan que la instalación y el mantenimiento de los equipos es igual para todos. Sin embargo, se reconoce que en ambos casos los cuidados y exigencias de inspección pueden no haber sido los adecuados, aunque esto no explica que en ciertas partes funcionen bien y en otras no. Desde el inicio de estos problemas se han fracturado tres ejes de motobomba, después de ocurrida la primera falla se tomaron precauciones especiales de instalación del equipo de reemplazo, a pesar de lo cual se produjo nuevamente la fractura del eje de este nuevo equipo. Al sacarlo para mantenimiento, se instaló provisoriamente uno de los equipos de la planta de Quintero, eje original, éste sólo duró tres días en funciones y también sufrió la fractura de su eje. En cuanto al funcionamiento, se está revisando las condiciones en que opera el sistema, se baraja la posibilidad que las bombas estén trabajando desplazadas de sus condiciones ideales, con muy bajo caudal, lo cuál puede estar ocasionando cargas anormales. Actualmente el equipo impulsa un caudal de 20 L/s a una altura de 80 metros, y se espera que en un futuro cercano llegue a impulsar 60 L/s, este sería su rango de trabajo. Se ha estudiado el mercado y se ha visto que en éste no existen motobombas particularmente aptas para estas condiciones de servicio, por lo tanto se debe seguir trabajando con estos equipos. Uno de los ejes dañados era original del equipo, los otros ejes fracturados no son originales. Sin embargo, estas piezas son solicitadas siempre al mismo proveedor, quien las envía desde Suecia, por esto se confía en que los ejes utilizados son idénticos a los originales. Se supone que todos son del mismo acero y tienen tratamientos térmicos equivalentes. El análisis de composición del eje fracturado, enviado para análisis entregó los siguientes resultados:

Composición – Espectrometría de emisión – Porcentaje en peso de los elementos Muestra

C

Mn

Si

P

S

Cr

Ni

Mo

Eje

0,44

0,70

0,24

0,025

0,028

0,83

1,78

0,21

Características de las Motobombas Modelo: Curva: Pasada del rodete: Potencia motor: Voltaje/frecuencia: Corriente Nominal: Velocidad Nominal: Diámetro descarga: Peso c/accesorios:

CP 3231/765 430/ Diámetro impulsor 440 mm 88 mm 186 kW V/Hz 380/60/3 340 A 1780 r.p.m 200 mm 1830 kg. (apróx)

Superficie de Fractura

Aspecto general del trozo de eje de motobomba enviado para análisis Todos los ejes dañados se fracturan en la misma zona, próxima al chavetero.

Tratándose de una “situación real”, se sugiere trabajar siguiendo, dentro de lo posible, los pasos indicados en la pauta correspondiente a las “Principales Etapas de un Análisis”. En trabajos como éste donde normalmente faltan antecedentes y experiencia, con relación a los componentes fallados, precisamente, se recomienda poner énfasis en la búsqueda de antecedentes, descripción de la pieza clave y sistema o equipo al que ésta pertenece. Además, se debe aprovechar la experiencia obtenida en el desarrollo de los trabajos anteriores: Principales causas de las fallas, Búsqueda de antecedentes, Fracturas y END.