La Marina de los Estados Unidos bombea salmuera para unidades de destilación, transfiere aguas residuales de los tanques CHT y bombea aguas residuales para los astilleros. Sin embargo, la tecnología de bombeo convencional requería altos niveles de mantenimiento. La Marina de los Estados Unidos necesitaba una tecnología de bombeo alternativa que pudiera realizar estas tareas sin el tiempo de inactividad o las reparaciones.

USS George Washington

Bombas de salmuera

Las bombas de salmuera siempre han creado una gran cantidad de problemas para las unidades de destilación a bordo de los buques de la Armada de los Estados Unidos. Las bombas centrífugas convencionales estaban siendo reemplazadas constantemente o en mantenimiento debido a la alta corrosividad de la salmuera y la cavitación de 120 grados F. La combinación de estos efectos hizo que los impulsores se erosionaran relativamente rápido. Los materiales de gran tamaño, como las carcasas, atascaban constantemente el impulsor y causaban un tiempo de inactividad severo y agotamiento del motor.

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Una bomba de tecnología alternativa de 6 pulgadas, que aprovecha el poder del efecto de remolino de un tornado, ha estado actualmente en servicio en un barco de la clase LHD durante 11 años. Gran parte del éxito de la bomba se puede atribuir a sus principios hidrodinámicos no convencionales de funcionamiento. Estos principios crean energía en forma de una columna arremolinada sincronizada a través de la presión negativa, o el efecto «remolino». No se requiere la necesidad de un cabezal de succión positivo neto, y no hay restricciones causadas por la cavitación debido a la vibración excesiva. Además, esta presión negativa donde el eje del rotor penetra en la carcasa de la bomba elimina la falla prematura del empaquetamiento, que a menudo causa fallas en los rodamientos del motor debido a la exposición del fluido del sistema o al contaminante externo.

Desde la instalación de esta bomba alternativa, solo se han cambiado dos sellos de bomba. No ha habido tiempo de inactividad operacional en el programa operativo de 24 horas, 7 días a la semana en el mar, lo que se suma a tiempos de ejecución continuos de más de 14,000 horas de operación sin mantenimiento. Estimaciones recientes de la Marina de los Estados Unidos muestran que el uso de este sistema de bomba alternativo en la aplicación de la bomba de salmuera puede resultar en un ahorro en el ciclo de vida de aproximadamente $ 2 millones por portaaviones.

Bombas centrífugas de descarga

Las bombas centrífugas de descarga instaladas en los sistemas de recolección, retención y transferencia de aguas residuales (CHT) de portaaviones estaban experimentando una alta tasa de fallas de sellado poco después de la instalación del sello. Se requirió un esfuerzo de mantenimiento significativo para reemplazar los sellos fallidos. Además, el funcionamiento normal de estas bombas resultó en la fuga de material de aguas residuales en la sala de bombas de CHT, lo que violó las regulaciones de salud de la Marina. La carga total de mantenimiento de la flota de transportistas para revisar las bombas y reemplazar los sellos se estimó en alrededor de $ 750,000 por año. La organización PERA (CV) de la Armada y Newport News Shipbuilding identificaron la bomba alternativa utilizada en el manejo de salmuera como capaz de cumplir con los criterios de salud de cero fugas externas y eliminar el problema de fallas en los sellos.

Estos sistemas de bombeo se han instalado en todos los portaaviones de la flota y han reemplazado a las bombas de descarga CHT existentes. El nuevo sistema de bomba cuenta con una admisión de 5 pies y una descarga de 4 pies, un motor de 40 hp y un controlador combinado de suministro de aire eléctrico y de baja presión. Estas bombas han estado en servicio en portaaviones durante 14 años. No ha habido fugas de sello ni necesidad de revisar los sistemas de bombeo.

Los cartuchos de sellado en un portaaviones mostraron un mayor flujo de aire y fueron reemplazados después de 18 meses de servicio. Estos reemplazos se atribuyeron a la necesidad de aclarar los requisitos de engrase de mantenimiento preventivo. El diseño simple de la bomba y el cartucho de sellado permite un fácil servicio y mantenimiento si fuera necesario. Los cartuchos de sello se pueden reconstruir económicamente, lo que proporciona un mayor ahorro de costos a la Marina.

La fuerza del barco ha disfrutado de los beneficios de cero fugas, sistemas de bombas de bajo mantenimiento: salas de bombas CHT más limpias y una exposición reducida a las aguas residuales. La Armada está realizando mejoras significativas en la confiabilidad del sistema CHT y una reducción sustancial en los costos del ciclo de vida de mantenimiento de la flota.

Astilleros

La tecnología de bombeo alternativa también ha servido en aplicaciones de astilleros. Un gran problema en las operaciones diarias involucraba el bombeo de las aguas residuales de las cubiertas de los barcos de chorro de arena. Estas aguas residuales, llenas de todo tipo de escombros que van desde piezas de madera hasta cepillos de alambre, causaron una obstrucción constante de las bombas centrífugas. En respuesta a este problema, un sistema con dos bombas de 8 x 6 pulgadas y un sistema de control totalmente automatizado alivió todos los problemas.

Conclusión

El costo de las revisiones también se ha eliminado virtualmente con esta tecnología alternativa. Sin holguras mecanizadas de precisión entre el rotor y la carcasa interna de la bomba, las revisiones requeridas cuando la capacidad de la bomba disminuye debido a la erosión y el desgaste del impulsor y los anillos de desgaste de la carcasa son obsoletas. Un diseño de cartucho de sello simple se engrasa periódicamente a través de un sistema automatizado que utiliza un tubo estándar de grasa, que se puede reemplazar fácilmente. A través de este sencillo sistema de sellado y sistema de engrase automatizado, los cartuchos de sellado están logrando una vida útil de más de siete años con un funcionamiento continuo.

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