El sistema de monitoreo digital del bombeo aumenta la vida útil de 250 bombas de agua industrial

Una planta de acero de Estados Unidos utiliza las soluciones digitales de Roxia para el sistema de monitoreo de las bombas de agua industrial, con el objetivo de aumentar su vida útil. Es necesario monitorear algo más que las vibraciones para obtener una imagen completa del costo total de inversión y posibles ahorros.

Estado actual del sistema de monitoreo del bombeo en la industria de procesos

La industria de procesos ha tardado en adoptar soluciones digitalizadas. La industria está atrapada en un escenario del tipo «esperar y ver» tratando de determinar la mejor solución y lo que es mejor para sus instalaciones. La oleada de posibles opciones de Industrial Internet of Things (IIoT)son múltiples y podrían proporcionar soluciones viables de ahorro de costos a los clientes. La clave está en salir del margen y dar el salto.
Así es como la digitalización puede ayudar diariamente a la toma de decisiones en la industria de procesos a nivel mundial.

El control de las vibraciones es sólo un punto de partida

En el entorno actual, se presta mucha atención al monitoreo de las vibraciones del bombeo industrial y otros equipos rotativos. El monitoreo de las vibraciones puede ser realmente beneficioso. Las bombas de agua industrial son piezas vitales de la maquinaria de procesos y, con demasiada frecuencia, son los equipos menos monitoreados en muchas instalaciones de procesos.

En muchas operaciones, las bombas de agua funcionan hasta fallar y los gastos de reparación y sustitución son altísimos. La detección a tiempo de los daños en los rodamientos puede minimizar los gastos de reparación y el alcance de las reparaciones puede ser menos costoso y se puede demorar menos de lo presupuestado. Además, se puede minimizar el tiempo de inactividad de los procesos.

Vista del sistema de mantenimiento Roxia Malibú. Después de menos de un mes de seguimiento, se detectó el desgaste de los rodamientos en una de las bombas de agua.

Tomando el sistema de monitoreo de las bombas de agua industrial a nuevos niveles

Una empresa siderúrgica de Estados Unidos inició un esfuerzo para mejorar el rendimiento de las bombas de agua y prolongar su vida útil. Una fábrica de acero típica consume 35.000 galones de agua para producir una tonelada de acero. Esta empresa siderúrgica estaba sustituyendo el equivalente de 80,000 dólares de bombas de agua al año. En condiciones normales, una bomba de proceso típica debería poder sobrevivir entre cinco a diez años.

La empresa siderúrgica deseaba monitorear las vibraciones y muchos otros aspectos. En primer lugar, la empresa siderúrgica deseaba poder visualizar si la bomba funcionaba dentro o cerca de la curva de bombeo del fabricante. El sistema de control existente carecía del análisis que les permitiera monitorear el rendimiento de la curva de bombeo. También querían monitorear el consumo de energía.

El monitoreo se traduce en ahorro de energía

Por último, se instalaron otros instrumentos nuevos para ayudarlos a analizar la cavitación, vibración, desgaste del rotor, falta de aspiración de la bomba de agua y el consumo de energía de cada una de las bombas de agua industrial. La planta de acero cuenta con más de 250 bombas centrífugas grandes con motores de 750 caballos. Con sólo controlar el consumo de energía, la planta de acero puede alcanzar un ahorro significativo en el consumo de energía.

A través del portal en línea de la herramienta de mantenimiento Roxia Malibu, Roxia desarrolló primero una imagen en 3D de las bombas y varias mediciones que se estaban analizando. Si las variables medidas superan una determinada franja de lo que se considera funcionamiento normal, se pueden activar alarmas para que el personal competente de la planta de acero sepa que cuál es la bomba de agua que requiere atención.

Imagen digital creada de la bomba de agua y el equipo colindante. La temperatura de los rodamientos, vibración, presión de entrada, presión de salida, caudal y la corriente del motor se monitorean en los gráficos mencionados anteriormente.

Comparación del rendimiento de diferentes marcas de bombas de agua industrial

Con un sistema de monitoreo digital preciso, cada una de las bombas se puede analizar en función de su propio consumo energético. Se puede determinar rápidamente qué bomba funciona con mayor eficiencia energética. Con diferentes marcas de bombas, los consumidores pueden empezar a monitorear el rendimiento de cada marca y determinar cuál es la bomba de agua industrial más eficiente energéticamente. También se pueden monitorear las fallas de las bombas de agua para que los usuarios tengan información a la mano y sepan qué bomba de agua funciona sin problemas y cuáles son las que tienen el menor número de reparaciones.

Saber qué marca de bomba tiene el menor gasto total de inversión quedará claro para todos los responsables de la toma de decisiones. Por supuesto, para realizar un análisis real e imparcial, cada bomba de agua debe ser nueva cuando se inicie el análisis y las condiciones del proceso para cada una deben ser idénticas. Las condiciones de proceso exactas suelen ser muy difíciles de duplicar en los entornos de los procesos, pero los datos permitirán a los dueños de las bombas de agua industrial estar mejor preparados para evaluar una marca en comparación con otra.

Análisis de la curva de bombeo y punto de mejor rendimiento (BEP)

Una bomba que funciona fuera de la curva de bombeo del fabricante y lejos del punto de mejor rendimiento (BEP) está sometida a una tensión constante. La bomba experimentará más vibraciones y más desgastes graves. Durante la puesta en marcha, es normal que una bomba funcione temporalmente fuera de la curva de bombeo, pero si funciona de esa forma diariamente durante largos períodos, se producirán daños inapropiados en la bomba.

En el ejemplo de la planta de acero, ésta necesita más agua para la refrigeración en los meses de verano. En invierno, se consume mucho menos agua. Esta planta de acero estaba acostumbrada a hacer funcionar dos bombas de agua durante los meses de verano y tener una tercera bomba de reserva. Sin embargo, durante los meses de invierno seguían funcionando dos bombas con caudales mucho más bajos. Esto generó una situación en la que ambas bombas funcionaban muy lejos de su curva de bombeo y muy lejos del BEP. Así que estas dos bombas estaban constantemente sometidas a una tensión significativa y a un desgaste innecesario.

Roxia Digital Solutions ayuda a determinar el mejor punto de rendimiento

¿Cómo el sistema de monitoreo digital mejora la vida útil de las bombas de agua industrial?

El sistema de monitoreo de Roxia Digital Solutions puede mejorar la vida útil de las bombas. Mediante el monitoreo del consumo de energía y la determinación de la bomba de agua más eficiente desde el punto de vista energético, se puede suponer un ahorro anual de más de 40,000 dólares. Las bombas de agua industrial pasarán menos tiempo en condiciones de tensión o fuera del rango BEP. Por lo tanto, las reparaciones deberían ser menos frecuentes, se podrían detectar antes y ser menos costosas. Uno de los objetivos finales es prolongar la vida útil de las bombas de agua, reducir las reparaciones y los gastos de mantenimiento.

En los gráficos anteriores, las bombas de agua industrial se analizan comparando la corriente principal versus el caudal para determinar el rendimiento de la bomba de agua según la curva de bombeo del fabricante. El punto de mejor rendimiento del fabricante (BEP) se compara con el rendimiento real de la bomba de agua. Por último, se examina la potencia consumida frente al caudal en el gráfico inferior izquierdo. De este modo, la planta de acero puede monitorear el rendimiento de todas las bombas. Las distintas bombas tienen un rendimiento y un consumo de energía diferentes.

Monitoreo digital de algo más que bombas

Como ya se ha dicho, el monitoreo digital de las vibraciones es un buen punto de partida. Pero con la solución adecuada, se puede lograr mucho más con un sistema de monitoreo digital. Cualquier marca o modelo de bomba de agua se puede analizar con los servicios de digitalización. Una marca se puede comparar con otra y los usuarios pueden determinar el gasto real documentado de la inversión de la bomba de agua. Las bombas de agua industrial no son los únicos equipos que pueden beneficiarse de los servicios de digitalización. Las cintas transportadoras, los molinos de bolas, los ventiladores, las pantallas y otros tipos de maquinaria de procesos son ejemplos básicos de maquinaria que los dueños podrían optimizar mediante los servicios de monitoreo digital.

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