Vesuvius – Estudio de Caso

Desafio:
Una operación de bombeo eficiente en el manejo de líquidos extremadamente abrasivos con un alto contenido de materia sólida.Solución:
RHEINHÜTTE Pumpen desarrolla bombas resistentes, construidas con PE 1000R y Polymercarbid.Resultado:
Una vida útil significativamente más larga y, como resultado, una reducción en los costos operacionales.

Bombas resistentes al desgaste
para Vesuvius

La fuerte colaboración entre Naomi GmbH y RHEINHÜTTE Pumpen GmbH resultó en el desarrollo de una bomba hecha de Polymercarbid sólido en los moldes de las series de las bombas continuas RHEINHÜTTE CPRF y RCFKu. Las dimensiones de las conexiones de estas series son correspondientes al EM 22858/ISO 2858, permitiendo, de esta forma, un reemplazo fácil de las bombas existentes para trasporte químico que estén con problemas de desgaste. Cuando comparadas con bombas simplemente revestidas o de aquellas con estructuras plásticas delgadas, estas con cajas construidas con estructuras sólidas ofrecen una reserva de material mucho mayor para resistir a la utilización.


Materiales innovadores
para líquidos con sólidos

Una experiencia con líquidos extremadamente abrasivos confirmó la adecuación del Polymercarbid y del PE 1000R (Un polietileno especial) para utilización incluso en las aplicaciones más difíciles. Ambos materiales fueron probados en la Vesuvius en 2016, una empresa ubicada en Borken/Alemania con resultados impresionantes. Vesuvius es el líder en el mercado internacional en la producción de accesorios para fundiciones y, por ejemplo, producen sistemas de elevación y de filtración para fundición de metales bajo la marca Foseco. Dos bombas continuas del mismo tamaño y del tipo CPRF, pero hechas con materiales diferentes, fueron probadas en dos instalaciones diferentes de la Vesuvius GmbH.

Local 1
En el primer local, la bomba centrífuga lleva líquido con sólidos para un tanque en nivel más elevado. Allí son definidos los moldes a ser utilizados. Este procedimiento lleva cerca de dos minutos y sucede a cada diez minutos. El resultado es un total de 5 ciclos de operación por hora o 40 ciclos por período de trabajo. Los componentes minerales del líquido son extremadamente abrasivos. Otros componentes, específicamente las fibras de celulosa, pueden llevar a almacenamientos problemáticos en los sellos.

Una bomba continua del tipo CPRF fue instalada en este local en enero de 2016 con las partes que tenían contacto con el producto bombeado hechas con el PE1000R. Un sello del tipo Allpac S fijo fue utilizado como sello mecánico, una vez que este diseño es específicamente adecuado para los trasportes de materiales con altos niveles de sólidos. Después de 7 meses de operaciones sin cualquier problema, la bomba fue desarmada y todas las partes hidráulicas minuciosamente inspeccionadas. Solo fueron observados indicios de desgaste pequeños en estas partes. Además, la utilización de un sello mecánico permitió una gran reducción en los escapes de material.

La vida útil mínima de esta bomba puede llegar a los 18-24 meses, de esta forma, casi el doble de la vida útil observada en la bomba de metal anteriormente utilizada. Un nivel de éxito muy bueno para la utilización en una situación difícil como esta.

CPRF Impeller made of PE1000R after 7 months
CPRF Impulsor CPRF hecho de PE1000R después de 7 meses

Local 2
Un líquido similar es bombeado directamente en los moldes especiales existentes en el local. En contraste con la experiencia en el local 1, este líquido posee una participación mucho más elevada de sólidos, además de una viscosidad también más alta. Además, los ciclos de funcionamiento son mucho más frecuentes. La máquina es conectada a cada dos minutos por aproximadamente 25 a 60 segundos, dependiendo del molde. Esto significa que más de 150 ciclos suceden en un período de 8 horas. Durante este tiempo, la bomba llena los moldes directamente de esta forma permitiendo que la contrapresión aumente continuamente hasta alcanzar el nivel máximo de presión de bombeo del equipo. El líquido circula solo dentro del cuerpo y con toda la materia sólida, causando un gran aumento en el proceso de desgaste.

Un desgaste exponencialmente más elevado es encontrado cuando se opera una bomba centrífuga en los niveles de carga parcial o incluso carga total hecha con materiales inadecuados y productos que contienen sólidos lo que resulta en un gran desafío para la bomba.

La bomba de metal que era utilizada anteriormente aguantó este desafío solamente por cerca de 6 meses, antes del impulsor desgastado ser reemplazado. La caja de la bomba lograba alcanzar solamente cerca de un año de vida útil.

La segunda bomba continua CPRF fue instalada en este local en mayo de 2016. Todas sus partes que están en contacto con el líquido son hechas de Polymercarbid de alta resistencia. Esta máquina también está equipada con un sello mecánico fijo. La bomba fue desarmada después de cuatro meses de operación en septiembre de 2016 y examinada delante del cliente. Se observó solamente una erosión mecánica pequeña de la resina de la cubierta del acabado. Todas las partes en contacto con el material Polymercarbid fueron observadas y se constató que tuvieron un desgaste normal de vida útil, sin cualquier desgaste excesivo.

CPRF Impeller made of Polymercarbid after 4 months
Impulsor CPRF hecho de Polymercarbid después de 4 meses

Debido a la gran espesura y volumen del material presentes en las bombas CPRF, una previsión inicial indica que su vida útil pueda llegar a los 48 meses (en este caso dos veces la vida útil de la bomba anterior). A través del uso de las bombas continuas CPRF y RCFKu de la RHREINHÜTTE, los costos de reparos en este local pueden ser significativamente reducidos.


PE 1000R y Polymercarbid
Dos parceros sólidos

El polietileno especial PE 1000R ofrece una resistencia más grande en hasta 30% de lo que permite el PE1000, gracias a un aditivo resistente al desgaste. La utilización del PE1000R representa una mejora significativa en la vida útil y, consecuentemente, una reducción en los intervalos entre mantenimientos y arreglos. PE1000R está disponible para todos los tipos de bombas PE1000 de la RHEINHÜTTE Pumpen GmbH.

El nuevo material multi-compuesto Polymercarbid es significativamente más resistente al desgaste. Desarrollado por Nomig GmbH de Reken/Alemania, ha sido utilizado con gran éxito por varios años bajo una designación de protector polimérico para cubrir tuberías metálicas y para bombas de limpieza.

El secreto de este material está en la combinación de un carburo de silicio extremadamente duro como superficie de fricción con una resina éster vinílica como elemento de fijación. El material endurecido alcanza un grado de dureza en la escala Mohs de 9,7 y casi alcanza la dureza del diamante.


Bombas resistentes al desgaste
para aplicaciones más difíciles

Resistencia a la utilización y a la corrosión – dos de las propiedades de los materiales que son exigidas cada vez más frecuentemente en las aplicaciones modernas de las bombas centrífugas, más que no siempre pueden ser eficientemente combinadas. Materiales metálicos pueden ser adaptados con mucha flexibilidad en términos de resistencia a la corrosión o desgaste a través de los ajustes en las combinaciones metálicas o templado de los productos. Sin embargo, opciones para la combinación de estos dos aspectos son normalmente muy limitadas. Los plásticos poseen una alta resistencia a los ácidos inorgánicos y álcalis, pero de una forma general, poseen una baja resistencia al desgaste por la utilización. Por otro lado, las bombas cerámicas hechas con FRIALIT-F99,7®, por cuenta de su producción muy compleja, son económicamente viables solamente en aplicaciones muy especiales.

RHEINHÜTTE Pumpen disminuye el espacio entre la cerámica y el plástico con dos materiales extraordinarios. La resistencia excepcional de estos materiales permite la conquista de vidas útiles más largas y hace la operación de las bombas centrífugas mucho más eficientes y menos abrasivas. Un teste realizado en condiciones muy adversas confirma la adecuación de los materiales incluso en las situaciones más exigentes.


Baje aquí el “Vesuvius: estudio de caso” como PDF:
Vesuvius Case Study

RHEINHÜTTE Pumpen

Como fabricante de bombas con alta demanda internacional RHEINHÜTTE Pumpen es experta en tareas desafiadoras de bombeo.

Experiencia en la proyección de bombas para trasporte de productos abrasivos, corrosivos y tóxicos, y especialización en metales, plásticos y cerámicas pueden asegurar que sus bombas centrífugas son un componente confiable a nivel internacional en cualquier de las más grandes fábricas en las industrias de procesos, metalurgia o de ingeniería ambiental.

Incluso los productos que estimulan el desgaste pueden ser desplazados eficientemente a través de la combinación innovadora de materiales y proyectos consagrados de bombas.