Regresar Comisión Nacional del Agua MANUAL DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO Y SANEAMIENTO INSTALACION DE EQUIPO ELECTROMECÁNICO Diciembre de 2007 www.cna.gob.mx Búsqueda por palabra Regresar ADVERTENCIA Se autoriza la reproducción sin alteraciones del material contenido en esta obra, sin fines de lucro y citando la fuente. Esta publicación forma parte de los productos generados por la Subdirección General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento, cuyo cuidado editorial estuvo a cargo de la Gerencia de Cuencas Transfronterizas de la Comisión Nacional del Agua. Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento. Edición 2007 ISBN: 978-968-817-880-5 Autor: Comisión Nacional del Agua Insurgentes Sur No. 2416 Col. Copilco El Bajo C.P. 04340, Coyoacán, México, D.F. Tel. (55) 5174-4000 www.cna.gob.mx Editor: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales Boulevard Adolfo Ruiz Cortines No. 4209 Col. Jardines de la Montaña, C.P 14210, Tlalpan, México, D.F. Impreso en México Distribución gratuita. Prohibida su venta. Búsqueda por palabra Regresar Comisión Nacional del Agua Ing. José Luis Luege Tamargo Director General Ing. Marco Antonio Velázquez Holguín Coordinador de Asesores de la Dirección General Ing. Raúl Alberto Navarro Garza Subdirector General de Administración Lic. Roberto Anaya Moreno Subdirector General de Administración del Agua Ing. José Ramón Ardavín Ituarte Subdirector General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento Ing. Sergio Soto Priante Subdirector General de Infraestructura Hidroagrícola Lic. Jesús Becerra Pedrote Subdirector General Jurídico Ing. José Antonio Rodríguez Tirado Subdirector General de Programación Dr. Felipe Ignacio Arreguín Cortés Subdirector General Técnico Lic. René Francisco Bolio Halloran Coordinador General de Atención de Emergencias y Consejos de Cuenca M.C.C. Heidi Storsberg Montes Coordinadora General de Atención Institucional, Comunicación y Cultura del Agua Lic. Mario Alberto Rodríguez Pérez Coordinador General de Revisión y Liquidación Fiscal Dr. Michel Rosengaus Moshinsky Coordinador General del Servicio Meteorológico Nacional C. Rafael Reyes Guerra Titular del Órgano Interno de Control Responsable de la publicación: Subdirección General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento Coordinador a cargo del proyecto: Ing. Eduardo Martínez Oliver Subgerente de Normalización La Comisión Nacional del Agua contrató la Edición 2007 de los Manuales con el INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA según convenio CNA-IMTA-SGT-GINT-001-2007 (Proyecto HC0758.3) del 2 de julio de 2007 Participaron: Dr. Velitchko G. Tzatchkov M. I. Ignacio A. Caldiño Villagómez Búsqueda por palabra Regresar INSTALACIÓN DE EQUIPO ELECTRICO Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO CAPITULO 1 1. INSTALACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS ………………………..……. 1 1.1 SUBESTACIÓN COMPACTA Y TIPO JARDÍN..................................………….... 1 1.2 SUBESTACIÓN TIPO POSTE Y TIPO PEDESTAL .............................. ………... 8 CAPÍTULO 2 2. INSTALACIÓN DE TABLEROS ..................................... ………………………….. 21 2.1 CENTROS DE CONTROL DE MOTORES ........................................................ 21 2.2 TABLEROS BLINDADOS .......................................................... ………………. 30 2.3 TABLEROS DE DISTRIBUCIÓN Y ALUMBRADO ………..…. ......................... ..37 CAPÍTULO 3 3. INSTALACIÓN DE MOTORES ………… ........................................ ...…………… 45 3.1 MOTORES VERTICALES: INTERIORES Y EXTERIORES ... .…………………. 45 3.2 MOTORES HORIZONTALES: INTERIORES Y EXTERIORES . ………………. 49 3.3 MOTORES SUMERGIBLES.………… ........... …………………………………….. 54 3.4 MOTORES PARA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES .... …………….. 58 CAPÍTULO 4 4. INSTALACIÓN DE CANALIZACIONES …..………………………………………… 66 4.1 TUBERÍAS CONDUIT ….................................................................................... 66 4.2 TRINCHERAS ……..……… .................................................................... ……… 71 4.3 REGISTROS …………………………………........................................... ………. 73 4.4 CHAROLAS,………………………… ......................... ……………..…………...…. 75 4.5 ELECTRODUCTOS ..…………………………... ………………………………..…. 78 CAPÍTULO 5 5. INSTALACIÓN DE SISTEMAS DE TIERRAS …. ................... …………………… 83 5.1 INTRODUCCIÓN … ........................................................................................ ... 83 5.2 OBJETIVO ……..……….......................................................................... ……… 83 5.3 CAMPO DE APLICACIÓN ………………………………… ...................... ………. 83 5.4 REFERENCIAS,………………………… ................... ……………..…………...…. 83 5.5 DEFINICIONES ..………………………… ......... ………………………………..…. 83 5.6 PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN…………………………………………..…. 84 CAPÍTULO 6 6. INSTALACIÓN DE ALUMBRADO …………………...........….………………….…. 91 6.1 LUMINARIAS PUNTA DE POSTE …… .....................……………………………. 91 6.2 LUMINARIAS SUBURBANAS …………………............ ………………………….. 93 6.3 LUMINARIAS FLUORESCENTES … ........................... …………………………. 96 6.4 LUMINARIAS TIPO ARBOTANTE …................................………………………. 98 6.5 LUMINARIAS TIPO REFLECTOR … ...............................……………………… 100 i Búsqueda por palabra Regresar 6.6 LUMINARIAS TIPO INDUSTRIAL … ..............................………………………. 103 6.7 ALUMBRADO DE EMERGENCIA … ...............................……………………… 107 CAPÍTULO 7 7. INSTALACIÓN DE EQUIPOS AUXILIARES ……………….……………………... 111 7.1 INTERRUPTORES DE NIVEL………………… ........................................……. 111 7.2 BOTONERAS EXTERIORES ……....................................................... ………. 114 7.3 PLANTAS GENERADORAS CON MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA DE DIESEL…………….……………………… ........................................................... ….116 7.4 PLANTAS GENERADORAS CON MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA DE GASOLINA …………………………….......................................................………… 121 7.5 BANCOS DE BATERÍAS …………………………………………… …………….. 126 7.6 CARGADOR(ES) DEL BANCO DE BATERÍAS …………………………………. 131 ii Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO 1. INSTALACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS ..........................................1 1.1. SUBESTACIÓN COMPACTA Y TIPO JARDÍN....................................................1 1.1.1. Introducción.......................................................................................................1 1.1.2. Objetivo .............................................................................................................1 1.1.3. Campo de aplicación .........................................................................................1 1.1.4. Referencias .......................................................................................................1 1.1.5. Definiciones.......................................................................................................1 1.1.6. Procedimiento de instalación.............................................................................2 1.2. SUBESTACIÓN TIPO POSTE Y TIPO PEDESTAL .............................................8 1.2.1. Introducción.......................................................................................................8 1.2.2. Objetivo .............................................................................................................8 1.2.3. Campo de aplicación .........................................................................................8 1.2.4. Referencias .......................................................................................................8 1.2.5. Definiciones.......................................................................................................8 1.2.6. Procedimiento de instalación.............................................................................9 iii Búsqueda por palabra Regresar 1. INSTALACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS 1.1. SUBESTACIÓN COMPACTA Y TIPO JARDÍN 1.1.1. Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de subestaciones compactas y tipo jardín, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 1.1.2. Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de subestaciones compactas y tipo jardín. 1.1.3. Campo de aplicación Es aplicable a subestaciones compactas y tipo jardín con transformadores trifásicos menores de 500 KVA que se utilizan en el sector agua. 1.1.4. Referencias Catálogo SIEMENS, “Subestaciones Normalizadas Compactas para 13.8 kV”. Catálogo SIEMENS, “Subestaciones Normalizadas Compactas para 23 kV”. Catálogo SIEMENS, “Alta Tensión”. NOM-001-SEMP-1994, Norma Oficial Mexicana. 1.1.5. Definiciones Apartarrayos. Dispositivo de protección que deriva a tierra las descargas eléctricas atmosféricas. Cuchillas. Dispositivo en aire para abrir o cerrar un circuito eléctrico, solamente después de que se le haya quitado la carga por algún otro medio. Electrodo de tierra. Conductor (generalmente varillas, tubos o placas) enterrado en el suelo con el propósito de disipar corrientes de falla. Interruptor. Dispositivo con capacidad para desconectar un circuito eléctrico con carga. Subestación compacta. Gabinetes metálicos para proteger, aislar y conectar equipo eléctrico de alta tensión. Transformador. Dispositivo eléctrico para elevar o reducir las tensiones eléctricas. 1 Búsqueda por palabra Regresar 1.1.6. Procedimiento de instalación Antes de la instalación de la subestación compacta hacer una inspección visual del equipo y bases de concreto. 1.1.6.1. Inspección Visual A. Subestación compacta • Revisar que las secciones de la subestación compacta se encuentren en buenas condiciones en su pintura, acabado y ensamble. • Revisar que las barras de cobre para conexión a tierra que van en el interior de los gabinetes estén completas y que tengan la tornillería necesaria. • Revisar cuidadosamente que los siguientes equipos o accesorios no presenten roturas, grietas o despostilladuras visibles en la porcelana, que sus aditamentos metálicos no se encuentren flojos y que sus conexiones a tierra y a las fases se encuentren bien: - En apartarrayos En cuchillas En interruptor En barras conductoras B. Transformador • Revisar que los radiadores (si los lleva) no presenten golpes o abolladuras, ya que esto puede provocar fugas de aceite o la obstrucción de la circulación del aceite para un enfriamiento adecuado. • Revisar que todos los accesorios del transformador en general no presenten daños visibles. • Revisar que no haya fugas o manchas de aceite en las uniones del tanque del transformador, en los cordones de soldadura o por los empaques. • Retirar las tapas de gargantas del transformador, revisar que las boquillas de alta y baja tensión no tengan roturas, grietas o despostilladuras visibles. • Revisar que los conectores de las boquillas del transformador estén completos. • Revisar que los conectores para conexiones a tierra estén completos. Estos se encuentran localizados en la parte inferior de los costados del tanque del transformador. C. Unión transformador - subestación compacta • Revisar que las gargantas del transformador coincidan en sus entradas con las de los gabinetes respectivos. 2 Búsqueda por palabra Regresar D. Bases • Revisar que las bases de concreto de la subestación compacta, del transformador y tablero de baja tensión estén terminadas, niveladas y limpias. • Revisar que las bases de concreto tengan los registros terminados, con las dimensiones apropiadas para la acometida en alta tensión y la salida en baja tensión. • Verificar que la fosa captadora de aceite (si existe) esté terminada y tenga la capacidad adecuada de almacenamiento, igual a los litros de aceite del transformador. 1.1.6.2. Colocación A. Transformador • Manejar siempre el transformador con sus protecciones para transporte y con montacargas, algún tipo de grúa o rodillos. • Levantar siempre el transformador de sus ganchos ubicados en los costados del tanque. • Orientar las gargantas del transformador correctamente y colocar en la base de concreto. B. Gabinetes de subestación compacta • Manejar siempre la subestación compacta con sus protecciones para transporte con montacargas, algún tipo de grúa o rodillos. • Orientar la subestación compacta correctamente y colocar en la base de concreto. C. Unión transformador - subestación compacta • Unir las gargantas del transformador a los gabinetes por medio de tornillos y arandelas planas y de presión, y utilizar empaques intermedios para evitar la entrada de agua. Después de colocar el transformador y la subestación compacta en sus bases y efectuar su acoplamiento, realizar lo siguiente: • Anclar subestación compacta y transformador. • Emplear sellador en las uniones de la subestación compacta y base de concreto para evitar la entrada de humedad. 1.1.6.3. Conexión a Tierra • Verificar que en los electrodos de tierra se tenga un valor de resistencia a tierra igual o menor a 10 Ohms. • Conectar el tanque del transformador a tierra. 3 Búsqueda por palabra Regresar • Conectar el neutro del transformador a tierra. • Conectar la subestación compacta a tierra. En la Tabla 1.1 se muestran las distancias mínimas entre fases y a tierra en conductores desnudos para diferentes niveles de tensión. En la Figura 1.1 se muestra el arreglo de subestación compacta tipo exterior. Figura 1.1 Subestación compacta tipo exterior 4 Búsqueda por palabra Regresar En la figura 1.2 se muestra el arreglo de subestación compacta tipo interior. Figura 1.2 Subestación compacta tipo interior 5 Búsqueda por palabra Regresar 1.1.6.4. Inspección Final Después de instalar la subestación compacta y el transformador, realizar lo siguiente: A. Verificación Transformador • Inspeccionar nuevamente que los radiadores (si los lleva) no presentan golpes o abolladuras. • Pintar nuevamente aquellas partes donde se requiera, tener cuidado de no pintar los aisladores y boquillas. • Comprobar que en las uniones de los accesorios con el tanque del transformador o con otros accesorios, no existan manchas de aceite, por ejemplo: En boquillas de alta o de baja tensión En conectores de las boquillas En tapas de registro de mano En la válvula de drenaje o muestreo En la manija del cambiador de derivaciones (si existe) • Verificar que el cambiador de derivaciones externo esté en la posición correcta y con el sistema de bloqueo mecánico activado. Interruptor • Revisar si el mecanismo de operación del interruptor está engrasado, si no es así, engrasar y comprobar la operación del mecanismo de disparo tripolar. • Insertar (si no los trae instalados) los fusibles de alta tensión en el interruptor por medio de alicates. Cuchillas • Comprobar el cierre y apertura de las cuchillas empleando la manivela de mando. • Observar que para el cierre se establezca una buena conexión entre los contactos y que en la apertura, ninguna de las cuchillas quede en una posición intermedia. Apartarrayos • Verificar la conexión de cada apartarrayos con su respectiva fase y su conexión a tierra. • B. Pruebas al equipo conectado Antes de la puesta en operación, se recomienda realizar las siguientes pruebas al transformador : 6 Búsqueda por palabra Regresar • Con el transformador conectado, probar la resistencia de aislamiento de las fases a tierra. - Probar en alta tensión con un voltaje de prueba de 2500 Volts de corriente directa. - Probar en baja tensión con un voltaje de prueba de 500 Volts de corriente directa. 1.1.6.5. Puesta en Servicio Antes de aplicar tensión al transformador verificar los siguientes puntos: • Revisión general de conexiones, apriete o ajuste de terminales y barras. • Revisar que las barras conductoras no ejerzan presión a las boquillas del transformador. • Revisar que los transformadores de corriente estén conectados a su carga o en cortocircuito. • Revisar que el cambiador de derivaciones esté en la posición adecuada para proporcionar la tensión deseada. • Remover todos los objetos extraños del transformador. • Revisar que el neutro del transformador esté conectado a tierra. • Revisar que el tanque del transformador esté sólidamente aterrizado. • Revisar que la subestación compacta esté sólidamente aterrizada. • Despejar el área. Después de energizar: • Revisar el transformador y la subestación durante 15 minutos para detectar cualquier evidencia de condición anormal, tal como: ruido excesivo y voltajes desbalanceados. Tabla 1.1 Distancias mínimas entre fases y a tierra en conductores desnudos. Tensión nominal entre fases (kV) 2.4 4.16 6.6 13.8 23 34.5 Nivel básico de aislamiento al impulso (kV) Interior 60 60 75 95 125 150 200 Exterior 95 95 95 110 150 150 200 Distancias mínimas Entre fases Interior Exterior 18 12 18 12 18 14 31 19 38 27 38 32 46 46 De fase a tierra Interior Exterior 15 8 15 8 15 10 18 13 26 19 26 24 33 33 Nota: Los valores de esta tabla deben considerarse como valores mínimos aplicables en condiciones atmosféricas normales: 7 Búsqueda por palabra Regresar Hasta 1000 metros sobre el nivel del mar (msnm). Temperatura : 20 °C. Presión : 101.3 kilo Pascales (kPa) ó 760 milímetros de mercurio (Hg). Humedad absoluta : ho= 11 g/m3. Para condiciones desfavorables de servicio, estos valores deben aumentarse. 1.2. SUBESTACIÓN TIPO POSTE Y TIPO PEDESTAL 1.2.1. Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de subestaciones tipo poste y tipo pedestal, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 1.2.2. Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de subestaciones tipo poste y tipo pedestal. 1.2.3. Campo de aplicación Es aplicable a subestaciones tipo poste y tipo pedestal con transformadores trifásicos de 15 a 500 KVA que se utilizan en el sector agua. 1.2.4. Referencias Catálogo PROLEC, “Manual de Recepción, Instalación y Mantenimiento para transformadores sumergidos en aceite”. Catálogo EMSA, “Manual Técnico para Transformadores de Distribución Tipo Poste (3FA-1)”. Catálogo EMSA, “Manual Técnico para Transformadores de Distribución Tipo Pedestal (IOTP-01)”. CFE, 1988, “Normas de Distribución - Construcción. Líneas Aéreas”. NOM-001-SEMP-1994, Norma Oficial Mexicana. NMX-J-116-1996, Productos Eléctricos - Transformadores de Distribución Tipo Poste y Tipo Subestación. 1.2.5. Definiciones Apartarrayos. Dispositivo de protección que deriva a tierra las descargas eléctricas atmosféricas. 8 Búsqueda por palabra Regresar Electrodo de tierra. Conductor (generalmente varillas, tubos o placas) enterrado en el suelo con el propósito de disipar corrientes de falla. Cortacircuitos fusible. Dispositivo para a abrir un circuito en caso de una sobrecorriente, constituido por cuchillas y fusibles montados en un mismo elemento. Subestación rural. Conjunto de herrajes y equipo eléctrico montados en poste. Transformador. Dispositivo eléctrico para elevar o reducir las tensiones eléctricas. 1.2.6. Procedimiento de instalación Antes de la instalación de la subestación rural hacer una inspección visual del equipo. 1.2.6.1. Inspección Visual A. Transformador • Revisar que todos los accesorios del transformador en general no presenten daños visibles. • Revisar que no haya fugas o manchas de aceite en las uniones del tanque y accesorios. • Revisar que las boquillas de alta y baja tensión no tengan roturas, grietas o despostilladuras visibles. • Revisar que los conectores de las boquillas del transformador estén completos. B. Equipo de protección • Revisar cuidadosamente que los siguientes accesorios no presenten roturas, grietas o despostilladuras visibles en la porcelana y que sus aditamentos metálicos no estén flojos: - En apartarrayos - En cortacircuitos fusibles C. Postería • Revisar que cada uno de los postes se encuentre alineado. D. Bases de concreto • Revisar que cada una de las bases de concreto de la subestación en pedestal, esté terminada, nivelada y limpia. • Verificar que cada fosa captadora de aceite (si existe) esté terminada y tenga la capacidad adecuada de almacenamiento, igual a los litros de aceite del transformador que se colocará sobre ella. 9 Búsqueda por palabra Regresar 1.2.6.2. Colocación A. Transformador La colocación de la subestación rural es de acuerdo a los siguientes arreglos: - Transformador en poste - Transformador en pedestal Transformador en poste • Manejar siempre el transformador con sus protecciones para transporte y con montacargas, algún tipo de grúa, rodillos o con poleas y cables. • Levantar siempre el transformador de sus ganchos ubicados en los costados del tanque. • Orientar el transformador. • Si el transformador es ligero y se instala en un solo poste: - Elevar el transformador hasta la altura de instalación, evitar apoyarse en algún accesorio para no dañarlo. - Sujetar el transformador con su abrazadera “U” y dar la separación necesaria y el ajuste de nivel del transformador mediante el tornillo que se encuentra en la parte inferior del costado trasero del tanque. - Dejar bien apretadas las tuercas del herraje de sujeción del transformador. • Si el transformador no tiene soportes de fijación en poste y se instala en plataformas o parrillas: - Elevar el transformador, sin apoyarse en algún accesorio para no dañarlo, centrarlo en la plataforma y apoyarlo de manera confiable en los largueros de la misma. No emplear esta plataforma en zonas de actividad sísmica a menos que el equipo se sujete al poste con cable para retenida. En la figura 1.3 se muestra el arreglo de subestación rural tipo poste (un poste). 10 Búsqueda por palabra Regresar Figura 1.3 Subestación tipo poste (un poste) 11 Búsqueda por palabra Regresar En la figura 1.4 se muestra el arreglo de subestación rural tipo poste (dos postes). Figura 1.4 Subestación tipo Poste (dos postes) 12 Búsqueda por palabra Regresar A. Transformador en pedestal • Elevar el transformador, cuidar de no apoyarse en algún accesorio para no dañarlo. • Orientar el transformador. • Bajar el transformador de tal manera que quede bien asentado. • Anclar el transformador con tornillería adecuada para evitar cualquier movimiento. En la figura 1.5 se muestra el arreglo de subestación rural tipo pedestal (un poste). En la figura 1.6 se muestra el arreglo en planta de subestación rural tipo pedestal (cuatro postes). En la figura 1.7 se muestra el arreglo en elevación de subestación rural tipo pedestal (cuatro postes). B. Cortacircuitos fusible • Instalar la cruceta de soporte. • Colocar los cortacircuitos fusible en la cruceta, de tal manera que queden en el extremo opuesto de donde está instalado el transformador, para facilitar su operación (apertura o cierre) con pértiga. C. Apartarrayos • Instalar la cruceta de soporte. • Instalar los apartarrayos horizontalmente en el extremo opuesto a los cortacircuitos fusible. 13 Búsqueda por palabra Regresar Figura 1.5 Subestación rural Tipo pedestal (un poste) 14 Búsqueda por palabra Regresar Figura 1.6 Subestación rural Tipo pedestal, Planta (cuatro postes) 15 Búsqueda por palabra Regresar Figura 1.7 Subestación rural tipo pedestal, elevación (cuatro postes) 16 Búsqueda por palabra Regresar 1.2.6.3. Conexiones Hacer las conexiones en alta tensión de acuerdo a lo siguiente: • Verificar que la acometida en alta tensión esté sin potencial y aterrizar las tres fases. • Conectar cada fase de la acometida aérea a su correspondiente cortacircuito fusible y a las terminales de línea del apartarrayos. Formar en cada conexión una pequeña curva para no dejar mecánicamente rígidas las interconexiones. • Conectar el extremo inferior de cada cortacircuito fusible a cada una de las boquillas de alta tensión del transformador. Formar en cada conexión una pequeña curva para no dejar mecánicamente rígidas las interconexiones. • Aplicar a los conectores y tornillería en general el par recomendado por el fabricante. 1.2.6.4. Conexión a Tierra Bajantes de tierra • Verificar que en los electrodos de tierra se tenga un valor de resistencia a tierra igual o menor a 10 Ohms. • Instalar las bajantes dentro de los postes antes de colocar los postes en sus cepas. Emplear conductor de cobre calibre número 4 sin empalmes. Dejar suficiente conductor libre para conexiones. • Si existe dificultad al colocar la bajante de tierra dentro del poste, instalar la bajante por fuera del poste, proteger con protector fijado al poste con flejes de acero galvanizado. Transformador • Conectar el tanque a tierra por medio del conector mecánico que se encuentra en un costado. Conectar el cable a la bajante de tierra o a las varillas de tierra, dependiendo del arreglo de la subestación. • Hacer la conexión del neutro de baja tensión al tanque del transformador con un puente flexible de 25 centímetros, como mínimo. El material puede ser cobre o aluminio. Apartarrayos • Conectar con cable el extremo de puesta a tierra de cada apartarrayos a su abrazadera, con tornillería y arandelas de presión. • Conectar el extremo superior de la bajante de tierra a la cruceta de soporte de los apartarrayos, sujeta y oprimida por la tuerca de la abrazadera “U” de la cruceta de soporte. En la Tabla 1.2 se muestran las distancias mínimas a partes vivas descubiertas. 17 Búsqueda por palabra Regresar 1.2.6.5. Inspección Final Después de instalar la subestación rural, realizar la siguiente: A. Verificación Transformador • Revisar nuevamente que los radiadores (si los lleva) no presentan golpes o abolladuras. • Revisar que no existan manchas de aceite en las uniones de los accesorios con el tanque del transformador o con otros accesorios. • Revisar que el cambiador de derivaciones externo esté en la posición correcta y con el sistema de bloqueo mecánico activado. Cortacircuitos fusible • Revisar que los cortacircuitos fusibles se encuentren colocados y conectados. • Comprobar el cierre y apertura de las cuchillas empleando pértiga. Observar que en el cierre se establezca una buena conexión entre los contactos y que en la apertura, ninguna de las cuchillas quede en una posición intermedia. Apartarrayos • Verificar la conexión de cada apartarrayos con su respectiva fase y su conexión a tierra. B. Pruebas al equipo conectado Antes de la puesta en operación, se recomienda realizar las siguientes pruebas al transformador : • Con el transformador conectado, probar la resistencia de aislamiento de las fases a tierra. • Probar en alta tensión con un voltaje de prueba de 2500 Volts de corriente directa. • Probar en baja tensión con un voltaje de prueba de 500 Volts de corriente directa. 1.2.6.6. Puesta en Servicio Antes de aplicar tensión al transformador, verificar los siguientes puntos: • Revisión general de conexiones, apriete o ajuste de terminales y conductores. • Revisar que el neutro del transformador esté conectado al tanque del transformador. • Revisar que el tanque del transformador esté aterrizado. 18 Búsqueda por palabra Regresar • Revisar que el cambiador de derivaciones esté en la posición adecuada para proporcionar la tensión deseada. • Remover todos los objetos extraños del transformador. • Despejar el área. Después de energizar: • Revisar el transformador y la subestación durante 15 minutos para detectar cualquier evidencia de condición anormal, tal como: ruido excesivo y voltajes desbalanceados. Tabla 1.2 Distancias mínimas a partes vivas descubiertas. Tensión nominal Altura mínima Distancia horizontal Distancia mínima de entre fases (Volts) (metros) mínima (metros) resguardo a partes vivas (metros) Hasta 600 2.6 1.0 0.05 Hasta 6600 2.7 1.0 0.10 13800 2.7 1.07 0.15 23000 2.8 1.14 0.23 34500 3.9 1.2 0.30 Más de 600 19 Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO 2. INSTALACIÓN DE TABLEROS ........................................................................... 21 2.1 CENTROS DE CONTROL DE MOTORES ......................................................... 21 2.1.1 Introducción...................................................................................................... 21 2.1.2 Objetivo ............................................................................................................ 21 2.1.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 21 2.1.4 Referencias ...................................................................................................... 21 2.1.5 Definiciones...................................................................................................... 21 2.1.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 22 2.2 tableros blindados ............................................................................................... 30 2.2.1 Introducción...................................................................................................... 30 2.2.2 Objetivo ............................................................................................................ 30 2.2.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 30 2.2.4 Referencias ...................................................................................................... 30 2.2.5 Definiciones...................................................................................................... 31 2.2.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 31 2.3 tableros de distribución y alumbrado ................................................................... 37 2.3.1 Introducción...................................................................................................... 37 2.3.2 Objetivo ............................................................................................................ 37 2.3.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 37 2.3.4 Referencias ...................................................................................................... 37 2.3.5 Definiciones...................................................................................................... 37 2.3.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 37 Búsqueda por palabra Regresar 2. INSTALACIÓN DE TABLEROS 2.1 CENTROS DE CONTROL DE MOTORES 2.1.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de centros de control de motores, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 2.1.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de centros de control de motores. 2.1.3 Campo de aplicación Es aplicable a centros de control de motores que se utilizan en el sector agua. 2.1.4 Referencias Catálogo SQUARE D, 1996, “Compendiado No. 23. Equipos de Distribución Eléctrica”. Centros de Control de Motores. NMX-J-353-1994-ANCE. Centros de Control de Motores. NEC, 1993, National Electrical Code. NOM-001-SEMP-1994. Norma Oficial Mexicana. 2.1.5 Definiciones Arrancador. Dispositivo en gabinete metálico empleado para gobernar de alguna manera predeterminada la operación y protección de arranque y paro de motores. Barra. Conductor desnudo rígido para unir dos o más circuitos. Centro de control de motores. Es un tablero que alimenta, controla y protege circuitos cuya carga esencialmente consiste en motores y que usa contactores o arrancadores como principales componentes de control. Contactor. Dispositivo de interrupción con una sola posición de reposo, capaz de cerrar o abrir repetidamente circuitos portadores de corriente en condiciones normales y de sobrecarga. Interruptor. Dispositivo con capacidad para desconectar un circuito eléctrico con carga. 21 Búsqueda por palabra Regresar Relevador. Dispositivo que responde a cierto cambio en un circuito eléctrico con el objeto de causar ciertos cambios dados en el mismo o en otro circuito eléctrico, el circuito acciona un control o un circuito de señales. Unidad. Porción del tablero que contiene un dispositivo de interrupción y conductores primarios. 2.1.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación del centro de control de motores, hacer una inspección visual del equipo y bases. 2.1.6.1 Inspección Visual Centro de control de motores • Verificar que el centro de control de motores es el especificado para la instalación deseada (revisar la placa de datos). • Tener planos de control y alambrado del centro de control de motores. • Revisar que el gabinete del centro de control de motores se encuentre en buenas condiciones en su pintura, acabado y ensamble. • Revisar que las barras de cobre de fase (principales, derivadas y neutras) y de conexión a tierra que van en el interior de los gabinetes, estén completas y que tengan la tornillería completa. • Revisar que los accesorios de porcelana, de resina epóxica o resina poliester que sostienen las barras, no presenten daños, roturas o despostilladuras, o tengan alguna conexión mecánica floja. • Revisar cuidadosamente que los siguientes equipos o accesorios (si existen) no presenten daños visibles, y que sus aditamentos metálicos y conexiones eléctricas no se encuentren flojas: - Unidades combinadas para control de motores a tensión plena: ♦ No reversibles ♦ Reversibles ♦ Dos velocidades y ♦ Dos devanados - Unidades combinadas para control de motores a tensión reducida, arrancadores: ♦ Tipo estrella-delta ♦ Devanado bipartido ♦ Autotransformador ♦ Resistencias primarias 22 Búsqueda por palabra Regresar ♦ Variadores de velocidad por pulso de frecuencia ♦ De estado sólido - Tableros de distribución para alumbrado - Unidades alimentadoras derivadas - Desconectador principal de fusibles - Interruptor principal - Transformador de control - Transformador de alumbrado - Transformador de servicios propios - Equipo de protección y medición - Equipo especial - Botoneras - Interruptores selectores - Lámparas indicadoras - Relevadores auxiliares - Fusibles para los circuitos de control - Enlaces eléctricos y/o mecánicos montados como una parte integral Bases • Revisar que las bases de concreto estén terminadas, niveladas y limpias. • Revisar que las bases de concreto tengan los registros o trincheras terminadas, con las dimensiones apropiadas para el cableado, así como el anclaje necesario para recibir el centro de control de motores. 2.1.6.2 Colocación Gabinetes • Manejar siempre el centro de control de motores con sus protecciones para transporte con montacargas, rodillos o algún tipo de grúa con ganchos. • Levantar con extremo cuidado, orientar el centro de control de motores correctamente, y colocar en la base de concreto sobre su registro o trinchera, de tal manera que pueda ensamblarse a otro gabinete. • Si es necesario ensamblar dos o más gabinetes, realizar lo siguiente: - Abrir las puertas frontales. - Si hay acceso por atrás de los gabinetes, quitar las tapas traseras. 23 Búsqueda por palabra Regresar - Quitar las barreras protectoras de las barras horizontales para tener acceso a ellas. - Atornillar los gabinetes firmemente con los herrajes necesarios. - Atornillar firmemente las barras de empalme a los extremos de las barras, incluyendo las barras del neutro y/o tierra. - Retirar los objetos extraños del centro de control de motores. - Colocar tapas. • Nivelar y anclar los gabinetes con tornillería adecuada. En la figura 2.1 se muestra un centro de control de motores. Lista de equipo: - Centro de control de motores - Unidad arrancadora - Barras horizontales Figura 2.1 Centro de control de motores 24 Búsqueda por palabra Regresar 2.1.6.3 Conexión a Tierra • Conectar firmemente a tierra los armazones de los tableros, barras de tierra y las partes metálicas que no conduzcan corriente. 2.1.6.4 Conexiones Después de verificar el aislamiento del centro de control de motores y puesta en servicio sin carga, realizar los siguiente: • Emplear planos del fabricante. • Verificar la secuencia de fases, limpiar los contactos con solvente y conectar los cables de fuerza con los radios de curvaturas requeridos y con los conectores mecánicos respectivos. • Conectar los equipos o cargas a las conexiones de los gabinetes del centro de control de motores (corriente alterna o corriente directa). En la figura 2.2 se muestra el diagrama de conexiones de arranque a tensión plena. Figura 2.2 Arranque a tensión plena 25 Búsqueda por palabra Regresar En la figura 2.3 se muestra el diagrama de conexiones de arranque a tensión reducida con autotransformador. Figura 2.3 Arranque a tensión reducida con autotransformador con transición cerrada 26 Búsqueda por palabra Regresar En la figura 2.4 se muestra el diagrama unifilar de medición de un centro de control de motores. Figura 2.4 Equipo de medición en baja tensión 2.1.6.5 Inspección Final Después de instalar el centro de control de motores, realizar lo siguiente: A. Verificación Gabinete • Inspeccionar nuevamente que el centro de control de motores no presente golpes o abolladuras y que sus partes frontales estén alineadas. • Verificar que los gabinetes están firmemente anclados a su base y conectados a tierra. 27 Búsqueda por palabra Regresar • Revisar el funcionamiento de los bloqueos mecánicos de las puertas frontales que evitan la apertura de la misma cuando los medios de desconexión están energizados. • Revisar que los termostatos de las resistencias calefactoras (si existen) están seleccionados en la temperatura deseada. • Limpiar las manchas de grasa en los accesorios. Interruptor • Revisar si todos los mecanismos de operación de los interruptores funcionan correctamente. - Revisar el límite de carrera cuando se mueva hacia su posición de conectado y hacia la de prueba. Verificar que en la posición de prueba, los contactos principales fijos y móviles estén desconectados de la línea y de la carga. Revisar el funcionamiento de los contactos principales fijos y móviles, verificar su alineamiento. - Revisar el funcionamiento del indicador de desconectado, prueba y conectado. - Revisar el mecanismo de bloqueo del elemento removible en las posiciones de prueba y conectado. - Revisar los contactos fijos y móviles del dispositivo secundario, de tal manera que permita la operación del interruptor en posiciones de conectado o prueba por medio de los controles locales o remotos. • Verificar el estado y funcionamiento del contador de operaciones (si existe). • Revisar el funcionamiento de los contactos auxiliares de control. • Revisar que existan candados para la posición fuera. • Revisar el mecanismo de bloqueo de la puerta para la posición dentro. Arrancador • Revisión general de conexiones y datos de placa. • Revisar el estado de los relevadores térmicos de sobrecarga. Interruptor del arrancador • Revisar si el mecanismo de operación de los interruptores funciona correctamente. Si es de navajas, revisar que se encuentren los fusibles y verificar que el mecanismo de las navajas funciona bien. Si es termomagnético, revisar apertura-cierre-apertura varias veces. 28 Búsqueda por palabra Regresar • Verificar que las conexiones del arrancador a su correspondiente interruptor y alimentación no presenten daños o falsos contactos. Instrumentos de medición • Revisión general de conexiones de transformadores de corriente y potencial. • Verificar estado general de instrumentos y datos de placa. Lámparas indicadoras • Revisión general de conexiones y verificación del voltaje de alimentación. Conmutadores de control y medición • Revisar el mecanismo rotatorio de la manija tipo pistola de los conmutadores de control y la manija tipo redonda para los conmutadores de medición. Pruebas al centro de control de motores instalado en su base • Medir la resistencia de aislamiento de las fases a tierra, quitando o bloqueando los equipos de medición. • Revisar continuidad de conexiones y barras. 2.1.6.6 Puesta en Servicio Verificación • Antes de aplicar tensión al centro de control de motores, realizar lo siguiente: • Revisión general de conexiones, apriete o ajuste de terminales y barras. • Revisar que el sistema de tierras esté instalado. • Revisar que los fusibles sean los correctos para la instalación. • Revisar el correcto funcionamiento de mecanismos, puertas, etc. • Verificar que la puerta no pueda ser abierta cuando el mecanismo está en la posición conectado. • Quitar todos los objetos extraños del centro de control de motores. • Limpiar polvo o suciedad. • Revisar que todos los accesorios estén en su lugar. • Despejar el área. Energizando el centro de control de motores • Revisar el centro de control de motores durante 15 minutos para detectar cualquier evidencia de condición anormal. • Revisar voltajes en cada interruptor de los arrancadores. 29 Búsqueda por palabra Regresar • Revisar la operación de arrancadores en vacío y voltajes a la salida. • Revisar, ajustar y calibrar relevadores (principales y derivados) del centro de control de motores. • Calibrar el tiempo del segundo paso de los arrancadores a tensión reducida. • Revisar la tensión a equipos auxiliares (transformadores de servicios, cargadores de baterías, etc.). Desconexión • Desenergizar el centro de control de motores. • Conectar los cables de fuerza y control a los equipos a controlar. Reenergización • Energizar nuevamente el centro de control de motores. • Operar los arrancadores. • Verificar nuevamente la calibración de los relevadores por cambios de carga. Revisión final • Revisar el centro de control de motores mínimo 24 horas para detectar cualquier evidencia de condición anormal. 2.2 TABLEROS BLINDADOS 2.2.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de tableros blindados, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 2.2.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de tableros blindados. 2.2.3 Campo de aplicación Es aplicable a tableros blindados que se utilizan en el sector agua. 2.2.4 Referencias Catálogo SQUARE D, 1996. “Compendiado No. 23. Equipos de Distribución Eléctrica”. Tableros Blindados. NEC, 1993, National Electrical Code. NOM-001-SEMP-1994. Norma Oficial Mexicana. 30 Búsqueda por palabra Regresar 2.2.5 Definiciones Barra. Conductor desnudo rígido para unir dos o más circuitos. Interruptor. Dispositivo con capacidad para desconectar un circuito eléctrico con carga. Relevador. Dispositivo que responde a cierto cambio en un circuito eléctrico con el objeto de causar ciertos cambios dados en el mismo o en otro circuito eléctrico, el circuito acciona un control o un circuito de señales. Unidad. Porción del tablero que contiene un dispositivo de interrupción y conductores primarios. Tablero blindado. Tablero totalmente cerrado con todas las partes vivas, dispositivos de interrupción, instrumentos de medición, relevadores, dispositivos de control secundario y alumbrado, en compartimientos metálicos individuales. 2.2.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación el tablero blindado, hacer una inspección visual del equipo y bases. 2.2.6.1 Inspección Visual A. Tablero blindado • Verificar que el tablero blindado y sus accesorios son los especificados para la instalación deseada (revisar la placa de datos). • Tener planos de control y alambrado del tablero blindado. • Revisar que el gabinete del tablero blindado se encuentre en buenas condiciones en su pintura, acabado y ensamble. • Revisar que las barras de fase y tierra y su aislamiento (si existe) que van en el interior de los gabinetes, estén completas y que tengan la tornillería completa para sus conexiones. • Revisar que los medios de sujeción (tornillos, remaches o soldadura) que unen armazones, cubiertas y otras partes estructurales tengan continuidad eléctrica. • Revisar que los accesorios de soporte de barras, no presenten daños o tengan alguna conexión mecánica floja. • Revisar cuidadosamente que los siguientes equipos o accesorios (si existen) no presenten daños visibles, y que sus aditamentos metálicos y conexiones eléctricas no se encuentren flojas: - Dispositivos de interrupción. 31 Búsqueda por palabra Regresar - Transformadores de corriente y potencial. - Instrumentos de medición y dispositivos de protección y control. B. Bases • Revisar que las bases de concreto estén terminadas, niveladas y limpias. • Revisar que las bases de concreto tengan los registros o trincheras terminadas, con las dimensiones apropiadas para el cableado, así como el anclaje necesario para recibir el tablero blindado. 2.2.6.2 Colocación A. Gabinetes • Manejar siempre el tablero blindado con sus protecciones para transporte con montacargas, rodillos o algún tipo de grúa con ganchos. • Levantar con extremo cuidado, orientar y colocarlo en la base de canales de acero o de concreto. • Nivelar y anclar los gabinetes con tornillería adecuada. B. Interruptor • Colocar el interruptor sobre sus rieles. En la figura 2.5 se muestra un tablero blindado. 32 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.5 Tablero blindado 2.2.6.3 Conexión a Tierra • Conectar permanentemente cada envolvente unitaria a la barra de tierra. • Conectar permanentemente toda parte metálica no portadora de corriente a la barra de tierra. • Conectar la barra de tierra al sistema de tierras. 2.2.6.4 Conexiones Después de verificar el aislamiento del tablero blindado y puesto en servicio sin carga, realizar lo siguiente: 33 Búsqueda por palabra Regresar • Emplear planos del fabricante. • Verificar la secuencia de fases, limpiar los contactos con solvente y conectar los cables de fuerza con los radios de curvaturas requeridos y con los conectores mecánicos respectivos. • Hacer el alambrado de control correspondiente en las tablillas de conexiones. • Hacer en la parte de atrás de la unidad, todas las conexiones a dispositivos remotos. En la figura 2.6 se muestra el equipo de medición y protección de un tablero blindado. Figura 2.6 Equipo de medición y protección en baja tensión 34 Búsqueda por palabra Regresar 2.2.6.5 Inspección Final Después de instalar el tablero blindado, realizar lo siguiente: A. Verificación Gabinete • Inspeccionar nuevamente que el tablero blindado no presente golpes o abolladuras y que sus partes frontales están alineadas. • Verificar que los gabinetes estén firmemente anclados a su base y conectados a tierra. • Verificar que todas las unidades estén firmemente atornilladas y conectadas a tierra. • Revisar el funcionamiento de los bloqueos mecánicos de las puertas frontales que evitan la apertura de la misma cuando los medios de desconexión estén energizados. • Revisar que los termostatos de las resistencias calefactoras (si existen) estén seleccionados en la temperatura deseada. • Limpiar las manchas de grasa en los accesorios. Interruptor • Revisar que todos los mecanismos de operación de los interruptores funcionan correctamente. - Revisar que los dispositivos primarios y secundarios de desconexión se enganchan cuando se mueva hacia su posición de conectado. - Verificar que la puerta del compartimiento se cierra y se bloquea cuando el interruptor esté conectado. - Revisar que los dispositivos de desconexión secundarios se enganchan cuando se mueva hacia la posición de prueba. - Revisar que los dispositivos de desconexión primarios y secundarios se desenganchan cuando se mueva a la posición de desconectado y se aisla por completo el interruptor. - Revisar que el interruptor se mueve libremente hacia la posición remover. Arrancador • Revisión general de conexiones y datos de placa. • Revisar el estado de los relevadores térmicos de sobrecarga. Interruptor del arrancador • Revisar si el mecanismo de operación de los interruptores funciona correctamente. Si es de navajas, revisar que se encuentren los fusibles y verificar que el mecanismo de las navajas funciona bien. Si es termomagnético, revisar apertura-cierre-apertura varias veces. 35 Búsqueda por palabra Regresar • Verificar que las conexiones del arrancador a su correspondiente interruptor y alimentación no presenten daños o falsos contactos. Instrumentos de medición, control y protección • Quitar los bloqueos (si existen) de relevadores y equipos de medición. • Verificar ajustes de relevadores. • Revisión general de conexiones de control. • Revisión general de conexiones de transformadores de corriente y potencial. • Verificar que los fusibles estén colocados. • Revisar estado general de instrumentos y datos de placa. Lámparas indicadoras • Revisión general de conexiones y verificación del voltaje de alimentación. Conmutadores de control y medición • Revisar el mecanismo rotatorio de la manija tipo pistola de los conmutadores de control y la manija tipo redonda para los conmutadores de medición. B. Pruebas al tablero blindado instalado en su base • Medir la resistencia de aislamiento de las fases a tierra, quitando o bloqueando los equipos de medición. • Revisar continuidad de conexiones y barras. 2.2.6.6 Puesta en Servicio Verificación Antes de aplicar tensión al tablero blindado, realizar los siguientes puntos: • Revisión general de conexiones, apriete o ajuste de terminales y barras. • Revisar que el sistema de tierras esté instalado. • Revisar que todas las cubiertas estén colocadas. • Revisar que los fusibles sean los correctos para la instalación. • Revisar el correcto funcionamiento de mecanismos, puertas, etc. • Quitar todos los objetos extraños del tablero blindado. • Limpiar polvo o suciedad. • Revisar que todos los accesorios estén en su lugar. • Despejar el área. Energizando el tablero blindado • Revisar el tablero blindado durante 15 minutos para detectar cualquier evidencia de condición anormal. • Revisar la operación de interruptores y tensiones en vacío a la salida. 36 Búsqueda por palabra Regresar • Revisar, ajustar y calibrar relevadores del tablero blindado. • Revisar la tensión a equipos auxiliares. Desconexión • Desenergizar el tablero blindado. • Conectar los cables de fuerza y control a los equipos a controlar. Reenergización • Energizar nuevamente el tablero blindado. • Operar los interruptores. • Verificar nuevamente la calibración de los relevadores por cambios de carga. Revisión final • Revisar el tablero blindado mínimo 24 horas para detectar cualquier evidencia de condición anormal. 2.3 TABLEROS DE DISTRIBUCIÓN Y ALUMBRADO 2.3.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de tableros de distribución y alumbrado, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 2.3.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación tableros de distribución y alumbrado. 2.3.3 Campo de aplicación Es aplicable a tableros de distribución y alumbrado que se utilizan en el sector agua. 2.3.4 Referencias Catálogo SQUARE D, 1996, “Compendiado No. 23. Equipos de Distribución Eléctrica”. Tableros de Distribución y Alumbrado. NEC, 1993, National Electrical Code. NOM-001-SEMP-1994. Norma Oficial Mexicana. 2.3.5 Definiciones Tablero de distribución y alumbrado. Dispositivo que alimenta, protege e interrumpe circuitos derivados, principalmente alumbrado y fuerza. 2.3.6 Procedimiento de instalación 37 Búsqueda por palabra Regresar Antes de colocar el tablero hacer una inspección visual de los mismos y a las bases de colocación. 2.3.6.1 Inspección A. Gabinete • Verificar que el gabinete y sus accesorios son los especificados para la instalación deseada (revisar la placa de datos). • Revisar que el gabinete y puerta se encuentren en buenas condiciones en su pintura, acabado y ensamble. • Revisar el funcionamiento correcto de la cerradura. • Verificar que en la parte interior de la puerta, se encuentra adherido el directorio de identificación de circuitos. B. Interruptores • Revisar la base de colocación de los interruptores: - Verificar que sus medios de sujeción (tornillos o remaches) estén completos. - Revisar que los accesorios de soporte de barras de fase, neutro y tierra no presenten daños o tengan alguna conexión mecánica floja. - Revisar cuidadosamente que los dispositivos de interrupción no presenten daños y que su mecanismo de interrupción funcione correctamente en las posiciones de encendido y apagado, de ser posible, verificar continuidad. C. Medición • Si el tablero tiene medición, revisar cuidadosamente que los siguientes equipos o accesorios (si existen) no presenten daños visibles, y que sus aditamentos metálicos y conexiones eléctricas no se encuentren flojas: - Transformadores de corriente y potencial. - Instrumentos de medición. D. Bases • Si el tablero se instala dentro o sobre muros, revisar que el orificio de empotramiento o el muro esté terminado, nivelado y limpio, con las dimensiones apropiadas para el tablero y colocación de conduits o canalizaciones. • Si el tablero se instala sobre piso, revisar que las bases de concreto tengan los registros o trincheras terminadas, con las dimensiones apropiadas para el cableado, así como el anclaje necesario para recibir el tablero. 2.3.6.2 Colocación Tableros empotrados o sobre muro 38 Búsqueda por palabra Regresar • Identificar los lugares para tornillería de sujeción del gabinete a la pared. • Hacer orificios para tornillería y colocar tornillos con taquetes. • Sobreponer o empotrar el gabinete en su base de montaje. • Colocar los conduits respectivos. • Quitar a los accesorios rastros de cemento, yeso, pintura, etc. No emplear abrasivos que dañen los contactos de zinc. • Fijar la base de los interruptores con tornillería adecuada y alinear con los tornillos para esa función. • Verificar que el frente muerto de la base de los interruptores quede a no más de 0.5 centímetros del frente del gabinete. • Colocar, girar y atornillar los interruptores. Tableros sobre piso • Manejar siempre el tablero con sus protecciones para transporte con montacargas, rodillos o algún tipo de grúa con ganchos. • Levantar con extremo cuidado, orientar y colocarlo en la base de canales de acero o de concreto. • Nivelar y anclar el gabinete con tornillería adecuada. 2.3.6.3 Conexión a Tierra • Conectar el gabinete del tablero a la barra de tierra que está dentro del mismo. • Conectar la base metálica de montaje de los interruptores a la barra de tierra. • Conectar el neutro del tablero a tierra. • Conectar todos los conductores de tierra de otros equipos a la barra de tierra. • Conectar la barra de tierra del tablero al sistema de tierras. 2.3.6.4 Conexiones Después de verificar la apertura y cierre de interruptores sin carga, realizar lo siguiente: • Conectar los cables de fuerza a las zapatas con tornillería adecuada, no exceder el radio de curvatura permitido. • Quitar todos los objetos extraños del interior del tablero. En la figura 2.7 se muestra un tablero de distribución. 39 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.7 Tablero de distribución 40 Búsqueda por palabra Regresar En la figura 2.8 se muestra el diagrama unifilar y medición de un tablero de distribución. Figura 2.8 Equipo de medición en baja tensión 41 Búsqueda por palabra Regresar En la figura 2.9 se muestra un tablero de alumbrado y su diagrama unifilar. Figura 2.9 Tablero de alumbrado 42 Búsqueda por palabra Regresar 2.3.6.5 Puesta en Servicio Antes de aplicar tensión al tablero, verificar los siguientes puntos: • Revisar que todas las conexiones a tierra estén hechas. • Si se emplean fusibles, revisar que sean los correctos para la instalación. • Limpiar polvo o suciedad. • Revisar que todos los accesorios estén en su lugar. • Hacer una prueba de resistencia de aislamiento entre fases y entre fases y tierra en las posiciones abierto y cerrado de los interruptores, verificar que no sea menor de un Megaohm. • Despejar el área. Energizando el tablero • Revisar el tablero durante 15 minutos para detectar cualquier evidencia de condición anormal. • Operar interruptor general y derivados, y revisar voltajes a la salida de cada interruptor. • Si el interruptor general es de ajuste de disparo magnético, y requiere ajuste, ajustarlo. Desconexión • Desenergizar el tablero. • Conectar los cables de circuitos derivados. • Revisión general de conexiones y aprietes de tornillería. • Colocar y atornillar tapa frontal. • Si el tablero se monta dentro de pared, verificar que la tapa frontal quede al ras de la pared terminada. Reenergizar el tablero • Energizar los interruptores derivados y esperar algunos minutos para detectar alguna condición anormal. 43 Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO 3. INSTALACIÓN DE MOTORES............................................................................. 45 3.1 MOTORES VERTICALES: INTERIORES Y EXTERIORES................................ 45 3.1.1 Introducción...................................................................................................... 45 3.1.2 Objetivo ............................................................................................................ 45 3.1.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 45 3.1.4 Referencias ...................................................................................................... 45 3.1.5 Definiciones...................................................................................................... 45 3.1.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 45 3.2 MOTORES HORIZONTALES: INTERIORES Y EXTERIORES .......................... 49 3.2.1 Introducción...................................................................................................... 49 3.2.2 Objetivo ............................................................................................................ 49 3.2.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 49 3.2.4 Referencias ...................................................................................................... 49 3.2.5 Definiciones...................................................................................................... 49 3.2.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 49 3.3 MOTORES SUMERGIBLES ............................................................................... 54 3.3.1 Introducción...................................................................................................... 54 3.3.2 Objetivo ............................................................................................................ 54 3.3.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 55 3.3.4 Referencias ...................................................................................................... 55 3.3.5 Definiciones...................................................................................................... 55 3.3.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 55 3.4 MOTORES PARA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES ACOPLADOS A REDUCTORES DE ENGRANES O CADENA DE TRANSMISIÓN ........................... 58 3.4.1 Introducción...................................................................................................... 58 3.4.2 Objetivo ............................................................................................................ 59 3.4.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 59 3.4.4 Referencias ...................................................................................................... 59 3.4.5 Definiciones...................................................................................................... 59 3.4.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 59 Búsqueda por palabra Regresar 3. INSTALACIÓN DE MOTORES 3.1 MOTORES VERTICALES: INTERIORES Y EXTERIORES 3.1.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de motores verticales: interiores y exteriores, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 3.1.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de motores verticales: interiores y exteriores. 3.1.3 Campo de aplicación Es aplicable a motores verticales tipo interior y tipo exterior menores de 300 C.P. 3.1.4 Referencias Lawrie, R., 1987, Electric Motor Manual: Application, Installation, Maintenance, Troubleshooting, McGraw-Hill. NOM-001-SEMP-1994, Norma Oficial Mexicana. 3.1.5 Definiciones Cojinetes (chumaceras). Piezas que sirven para ejercer puntos de apoyo y giro para el rotor. Estator (carcaza). Parte del motor que no se mueve, cuyas funciones son las de servir de cubierta y base a la parte giratoria. Flecha. Eje del rotor. Motor. Máquina que transforma energía eléctrica a trabajo mecánico. Rotor. Parte del motor que gira sobre su eje y que transmite la fuerza mecánica. Tapas. Complemento del estator que sirve para sujetar los puntos de apoyo del rotor. 3.1.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación del motor se recomienda hacer una inspección visual al mismo. 3.1.6.1 Inspección Visual • Verificar los datos de placa del motor. 45 Búsqueda por palabra Regresar • Revisar que el recubrimiento y los acabados estén en buenas condiciones, es decir, que la carcaza del motor no tenga abolladuras, rayones u otras señas de daño. • Para motores pequeños, mover la flecha y verificar que gire libremente. • No remover las etiquetas para ensamble, almacenamiento, lubricación y operación. • Revisar si las chumaceras del motor tienen líquido lubricante, sino es así, retire el líquido antioxidante, abriendo el sistema de drenaje de la chumacera y llenar con aceite los recipientes de la chumacera hasta el nivel normal. • Si las chumaceras tienen lubricante de fábrica, verificar que no existan fugas o manchas. 3.1.6.2 Colocación Los motores verticales pueden ser de flecha hueca o flecha sólida. - Motor de flecha hueca • Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos, cables o ganchos. • Revisar que las superficies del cabezal de descarga, base de instalación del motor, estén limpias y libres de elementos extraños. • Remover la cubierta del motor. • Levantar y colocar el motor en su base insertando la flecha de carga en la flecha hueca del motor. • Girar el plato de acoplamiento e instalar la cuña en el cuñero de la flecha de ajuste y el plato de acoplamiento. • Ajustar la tuerca de la flecha y colocar el tornillo sujetador o tornillo prisionero de la tuerca. En la figura 3.1 se muestra el arreglo de un motor vertical acoplado a carga. - Motor de flecha sólida • Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos, cables o ganchos. • Revisar que las superficies del cabezal de descarga, en la zona donde se instala el motor, estén limpias y libres de elementos extraños. En caso de unir a la carga con cople: • Instalar la mitad del cople, el anillo retén bipartido y la cuña en la extensión de la flecha del motor. • Levantar el motor de sus ganchos ubicados en la carcaza sobre el cabezal de la carga. 46 Búsqueda por palabra Regresar • Orientar y bajar el motor, colocarlo sobre el cabezal de la carga y alinear los tornillos de fijación de ambos elementos. • Revisar el alineamiento angular de las dos mitades del cople. • Colocar los tornillos de fijación sin apretar (flojos). • Revisar el sentido de rotación del motor. • Efectuar el alineamiento longitudinal (vertical) : - Colocar un indicador de carátula sobre la extensión de la flecha del motor. - Ajustar el indicador, hacer contacto con la flecha superior. - Girar la flecha del motor, registrar las lecturas en cuatro puntos opuestos (0°, 90°, 180° y 270°), para determinar la posición relativa entre la flecha del motor y la flecha superior de la carga. - Ajustar la posición del motor sobre el cabezal de la carga de acuerdo a las lecturas del indicador de carátula, hasta obtener el alineamiento vertical de las flechas. • Girar la mitad inferior del cople sobre la flecha superior de la carga hasta que la distancia entre las dos mitades sea de aproximadamente 19 milímetros del juego axial de la carga y colocar la cuña. • Colocar los tornillos que unen las dos mitades del cople y apretar firmemente. • Verificar nuevamente el alineamiento de las flechas. 3.1.6.3 Conexión a Tierra • Conectar la carcaza del motor a tierra. 3.1.6.4 Conexiones • Revisar que el sello de la caja de conexiones no presente daños y esté bien colocado. • Hacer las conexiones del motor para el voltaje de alimentación. • Colocar terminales a los cables de fuerza. • Conectar los cables de fuerza a las terminales de la caja de conexiones y ajustar la conexión. • Cerrar la caja de conexiones sin dañar el sello. • Conectar los cables de fuerza a las terminales del arrancador. 3.1.6.5 Pruebas en Sitio Antes de realizar las pruebas, aterrizar los devanados por un tiempo corto de tal manera que se descarguen de posibles cargas estáticas. 47 Búsqueda por palabra Regresar Resistencia de devanados • Verificar que la resistencia de los devanados del motor sea de 3.3 a 4 Ohms. Poner cuidado al medir resistencias pequeñas. Resistencia de aislamiento • Verificar que la resistencia de aislamiento del motor tenga los valores de la tabla 3.1 Tabla 3.1 Valores de resistencia de aislamiento para motores. Instrumento Voltaje Tiempo Resistencia mínima Megaóhmetro 500 Vcd 30 segundos 2 Megaohms Nota: Las lecturas deben ser tomadas con las líneas desconectadas de las terminales de alimentación de energía de la caja de control. 3.1.6.6 Puesta en Servicio Antes de aplicar tensión al motor, verificar los siguientes puntos: • Revisión general de conexiones, apriete o ajuste de terminales. • Verificar que el voltaje, secuencia de fases, corrientes de línea y frecuencia de la línea corresponden a los de placa. • Verificar que las chumaceras tengan lubricante. • Remover todos los objetos extraños del motor y carga. • Revisar que la carcaza del motor y el cabezal del la carga estén sólidamente aterrizados. • Verificar que las flechas del conjunto giren libremente. • Verificar nuevamente el alineamiento motor y carga (en motores de flecha sólida). • Despejar el área. Después de energizar: • Revisar el motor durante 15 minutos para detectar cualquier evidencia de condición anormal. • Verificar que no existan fugas de aceite en las chumaceras. • Una mala instalación puede originar : - Vibración excesiva - Ruido - Corrientes altas - Operación a altas temperaturas - Falla de chumaceras 48 Búsqueda por palabra Regresar 3.2 MOTORES HORIZONTALES: INTERIORES Y EXTERIORES 3.2.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborando la presente Norma Técnica para la instalación de motores horizontales: interiores y exteriores, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 3.2.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de motores horizontales: interiores y exteriores. 3.2.3 Campo de aplicación Es aplicable a motores horizontales tipo interior y tipo exterior, que se utilizan en el sector agua. 3.2.4 Referencias Lawrie, R. 1987, Electric Motor Manual: Application, Installation, Maintenance, Troubleshooting, McGraw-Hill. “IEEE Industry Application Magazine”, 1997, Vol. 3, No. 1 January/February. NOM-001-SEMP-1994, Norma Oficial Mexicana. 3.2.5 Definiciones Cojinetes (chumaceras). Piezas que sirven para ejercer puntos de apoyo y giro para el rotor. Estator (carcaza). Parte del motor que no se mueve cuyas funciones son las de servir de cubierta y base a la parte giratoria. Flecha. Eje del rotor. Motor. Máquina que transforma energía eléctrica a trabajo mecánico. Rotor. Parte del motor que gira sobre su eje y que transmite la fuerza mecánica. Tapas. Complemento del estator que sirven para sujetar los puntos de apoyo del rotor. 3.2.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación del motor se recomienda hacer una inspección visual al motor y bases. 49 Búsqueda por palabra Regresar 3.2.6.1 Inspección Visual • Verificar los datos de placa del motor. • Revisar que el recubrimiento y los acabados estén en buenas condiciones, es decir, que la carcaza del motor no tenga abolladuras, rayones u otras señas de daño. • Para motores pequeños, mover la flecha y verificar que gira libremente. • No remover las etiquetas para ensamble, almacenamiento, lubricación y operación. • Verificar si las chumaceras del motor tienen líquido lubricante, sino es así, retire el líquido antioxidante, abriendo el sistema de drenaje de la chumacera y llenar con aceite los recipientes de la chumacera hasta el nivel normal. • Para motores pequeños, revisar que no existan fugas o manchas del líquido lubricante. • Revisar que la base de instalación esté limpia, seca, nivelada, del tamaño adecuado, con drenaje apropiado y suficientemente rígida para prevenir vibraciones. 3.2.6.2 Colocación • Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos, cables o ganchos. • Levantar siempre el motor de sus armellas ubicadas en la carcaza. • Orientar el motor y colocarlo en su base. • Alinear la base y anclar el motor con tornillería adecuada (si es necesario, emplear rellenador plástico y viguetas de acero). • Cuando la transmisión a la carga sea por medio de bandas o cadenas, montar el motor sobre rieles tensores para ajustar la tensión de las bandas. Después de colocar el motor y antes de acoplarlo a su carga, verificar lo siguiente: • Revisar que el rotor gire libremente, escuchando y sintiendo el rozamiento de la flecha con las chumaceras. • Verificar que toda la tornillería esté ajustada. • Verificar el alineamiento paralelo y angular de la flecha. • Revisar la flotación de la flecha, de tal manera que se restrinja su movimiento axial cuando se acople y se ponga en operación. • Si se emplea lubricación forzada, revisar que los conductos de lubricación estén limpios antes de conectarlos a las chumaceras. 50 Búsqueda por palabra Regresar • Para motores grandes, quitar el dispositivo de bloqueo mecánico de la flecha y revisar que ésta gire libremente, escuchando y sintiendo el rozamiento de la flecha con las chumaceras. • Colocar en la flecha el tipo de acoplamiento a emplear (acopladores, poleas o poleas de cadena). • Acoplamiento directo a la carga: - Calzar el motor de tal manera que las masas de los acoplamientos estén alineados máximo 0.8 milímetros. - La flecha del motor debe quedar más abajo que la flecha de la carga. - Colocar un indicador sobre la flecha del motor. - Con los tornillos de montaje del motor ajustados y los indicadores en cero, aflojar un tornillo, hacer que el indicador haga un cambio en la lectura máximo de 0.0254 milímetros. - Si no hay cambio en la lectura, reajustar el tornillo y revisar otro tornillo. - Poner calzas si es necesario, hasta que el tornillo se reajuste sin cambio en la lectura. - Usando el mismo procedimiento, revisar cada uno de los tornillos. - Revisar la alineación de la flecha cada vez que se cambia una calza. - Revisar el alineamiento angular de acoplamiento de la flecha del motor a la flecha de la carga: ♦ Medir la distancia entre las caras de las masas de acoplamiento en cuatro lugares igualmente espaciados alrededor de los diámetros externos. Alinear el motor de tal manera que el indicador haga un cambio en la lectura máximo de 0.0254 milímetros. - Revisar si el alineamiento está descentrado: ♦ Colocar un indicador sobre una masa de acoplamiento con el botón del indicador apretando la superficie de alineamiento de la masa de acoplamiento opuesta. Rotar la flecha donde está fijado el indicador y tomar lecturas en cuatro puntos cada 90 grados. Ajustar el motor hasta que el indicador no exceda de 0.05 milímetros. Colocar el indicador en la masa opuesta y repetir el procedimiento. Verificar el alineamiento angular para cada caso. - Después de cada corrección de alineamiento ajustar los tornillos del motor y revisar el alineamiento. En la figura 3.1 se muestra el arreglo de un motor horizontal. 51 Búsqueda por palabra Regresar Figura 3.1 Motor horizontal 3.2.6.3 Conexión a Tierra • Conectar la carcaza del motor a tierra. 3.2.6.4 Conexiones • Revisar que el interior de la caja de conexiones esté limpio. 52 Búsqueda por palabra Regresar • Revisar que el sello de la caja de conexiones no presente daños y esté bien colocado. • Hacer las conexiones del motor para el voltaje de alimentación. • Colocar terminales a los cables de fuerza. • Conectar los cables de fuerza a las terminales de la caja de conexiones y ajustar la conexión. • Cerrar la caja de conexiones sin dañar el sello. • Conectar los cables de fuerza a las terminales del arrancador. 3.2.6.5 Pruebas en Sitio Antes de realizar las pruebas, aterrizar los devanados por un tiempo corto de tal manera que se descarguen de posibles cargas estáticas. Resistencia de devanados • Verificar que la resistencia de los devanados del motor sea de 3.3 a 4 Ohms. Poner cuidado al medir resistencias pequeñas. Resistencia de aislamiento • Revisar la resistencia de aislamiento del estator antes del arranque. Si la resistencia es baja, secar el estator antes de arrancarlo. • Verificar que la resistencia de aislamiento del motor tenga los valores de la tabla 3.2. Tabla 3.2 Valores de resistencia de aislamiento para motores. Instrumento Voltaje Tiempo Resistencia mínima Megaóhmetro 500 Vcd 30 segundos 2 Megaohms Nota: Las lecturas deben ser tomadas con las líneas desconectadas de las terminales de alimentación de energía de la caja de control. 3.2.6.6 Puesta en Servicio Antes de aplicar tensión al motor, verificar los siguientes puntos: • Revisión general de conexiones, apriete o ajuste de terminales. • Verificar que el voltaje, secuencia de fases y frecuencia de la línea corresponden a los de placa. • Verificar que las chumaceras tengan lubricante. • Remover todos los objetos extraños sobre el motor. • Revisar que la carcaza del motor esté sólidamente aterrizada. 53 Búsqueda por palabra Regresar • Si el motor está equipado con detectores de temperatura, revisar que muestren una lectura correcta. • Despejar el área. Después de energizar: Revisar el motor durante 15 minutos para detectar cualquier evidencia de condición anormal. • Si el motor está equipado con chumaceras tipo anillo de aceite, revisar la rotación del anillo. Notar si los detectores de temperatura tienen cambio de temperatura. • Revisar la dirección de rotación. • Revisar que no existan fugas de aceite en las chumaceras. • Revisar y registrar lo siguiente para futuras referencias: - Tiempo de aceleración - Voltaje en el arranque (terminales del motor) - Voltaje a velocidad nominal - Corriente en el arranque - Corriente a velocidad nominal - Revisar si hay vibración • Una instalación defectuosa puede originar los siguientes problemas: - Vibración excesiva - Ruido - Corrientes altas - Operación a altas temperaturas - Falla de chumaceras 3.3 MOTORES SUMERGIBLES 3.3.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborando la presente Norma Técnica para la instalación de motores sumergibles, que ayude a los Organismos y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 3.3.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de motores sumergibles. 54 Búsqueda por palabra Regresar 3.3.3 Campo de aplicación Es aplicable a motores sumergibles, que se utilizan en el sector agua. 3.3.4 Referencias Catálogo IMPEL, “Bombas Sumergibles para Aguas Residuales”. 3.3.5 Definiciones Estator (carcaza). Parte del motor que no se mueve cuyas funciones son las de servir de cubierta y base a la parte giratoria. Flecha. Eje del rotor. Motor sumergible. Motor diseñado para funcionar dentro de un fluido. Rotor. Parte del motor que gira sobre su eje y que transmite la fuerza mecánica. 3.3.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación del motor se recomienda hacer una inspección visual al mismo. 3.3.6.1 Inspección Visual • Verificar los datos de placa del motor. • Revisar que el recubrimiento y los acabados estén en buenas condiciones, es decir, que la carcaza del motor no tenga abolladuras, rayones u otras señas de daño. • Revisar que los cables de fuerza y los de control no presenten daños visibles. • Revisar que los sellos de los cables con mufa de resina epóxica no presenten daños. • Revisar que las tapas de los cables no presenten señas de daño. • Revisar que los anillos “O” de nitrilo y los tornillos de acero inoxidable ubicados en la tapa de cables, se encuentren en buenas condiciones. 3.3.6.2 Colocación Acoplar los motores sumergibles a su carga antes de introducirlos en el fluido: • Manejar el motor con algún tipo de grúa, malacates, cables o ganchos. • Revisar que las superficies del cabezal de la carga estén limpias y libres de elementos extraños. En caso de unir a la carga con cople: • Instalar la mitad del cople, el anillo retén bipartido y la cuña en la extensión de la flecha del motor. 55 Búsqueda por palabra Regresar • Levantar el motor sobre el cabezal de la carga. • Orientar y bajar el motor, colocarlo sobre el cabezal de carga, alinear los tornillos de fijación de ambos elementos. • Revisar el alineamiento angular de las dos mitades del cople. • Colocar los tornillos de fijación sin apretar (flojos). • Revisar el sentido de rotación del motor. • Efectuar el alineamiento longitudinal (vertical) : - Colocar un indicador de carátula sobre la extensión de la flecha del motor. - Ajustar el indicador, hacer contacto con la flecha superior. - Girar lentamente la flecha del motor, registrar las lecturas en cuatro puntos opuestos (0°, 90°, 180° y 270°), para determinar la posición relativa entre la flecha del motor y la flecha superior de la carga. - Ajustar la posición del motor sobre el cabezal de carga de acuerdo a las lecturas del indicador de carátula, hasta obtener el alineamiento vertical de las flechas. - Girar la mitad inferior del cople sobre la flecha superior de la carga hasta que la distancia entre las dos mitades sea de aproximadamente 19 milímetros del juego axial de la carga y colocar la cuña. - Colocar los tornillos que unen las dos mitades del cople y apretar firmemente. - Verificar nuevamente el alineamiento de las flechas. En la figura 3.2 se muestra el arreglo de un motor sumergible acoplado a carga. 56 Búsqueda por palabra Regresar Figura 3.2. Motor sumergible acoplado a carga 3.3.6.3 Conexión a Tierra • Conectar la carcaza del motor a tierra. 3.3.6.4 Conexiones • Colocar terminales a los cables de fuerza. • Conectar los cables de fuerza a los cables del motor sumergible. • Conectar los cables de fuerza a las terminales del arrancador. 57 Búsqueda por palabra Regresar 3.3.6.5 Pruebas en Sitio Antes de realizar las pruebas, aterrizar los devanados por un tiempo corto de tal manera que se descarguen de posibles cargas estáticas. Resistencia de devanados • Antes de la instalación, verificar que la resistencia de los devanados del motor sea de 3.3 a 4 Ohms. Poner cuidado al medir resistencias pequeñas. Resistencia de aislamiento • Antes y después de la instalación, verificar que el valor sea el indicado en la tabla 3.3.1, si es así, los cables sumergibles y las bobinas están en buen estado. Tabla 3.3.1 Valores de resistencia de aislamiento para motores. Instrumento Megaóhmetro Voltaje 500 Vcd Tiempo 30 segundos Resistencia mínima 2 Megaohms Nota: Las lecturas deben ser tomadas con las líneas desconectadas de las terminales de alimentación de energía de la caja de control. 3.3.6.6 Puesta en Servicio Con el motor instalado y antes de aplicar tensión al motor, verificar: • Revisión general de conexiones, apriete o ajuste de terminales. • Verificar que el voltaje, secuencia de fases y frecuencia de la línea corresponden a los de placa. • Verificar que el conductor de tierra de la carcaza del motor esté aterrizado. Con el motor instalado y después de energizar: • Revisar y registrar lo siguiente para futuras referencias: - Voltaje en cada fase - Corriente en cada fase - Temperatura obtenida del sensor - Humedad obtenida del sensor - Ruido 3.4 MOTORES PARA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES ACOPLADOS A REDUCTORES DE ENGRANES O CADENA DE TRANSMISIÓN 3.4.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborando la presente Norma Técnica para la instalación de motores para tratamiento de aguas residuales acoplados a reductores de engranes o 58 Búsqueda por palabra Regresar cadena de transmisión, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 3.4.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de motores para tratamiento de aguas residuales acoplados a reductores de engranes o cadena de transmisión. 3.4.3 Campo de aplicación Es aplicable a motores para tratamiento de aguas residuales acoplados a reductores de engranes o cadena de transmisión, que se utilizan en el sector agua. 3.4.4 Referencias Catálogo ABB, “Instalación, Operación y Mantenimiento de Motores Eléctricos y Motorreductores”. Catálogo US MOTORS, “Series 2000. Gear Products”. 3.4.5 Definiciones Cojinetes (chumaceras). Piezas que sirven para ejercer puntos de apoyo y giro para el rotor. Estator (carcaza). Parte del motor que no se mueve cuyas funciones son las de servir de cubierta y base a la parte giratoria. Flecha. Eje del rotor. Motor. Máquina para convertir energía eléctrica en trabajo mecánico. Rotor. Parte del motor que gira sobre su eje y que transmite la fuerza mecánica. 3.4.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación del motor se recomienda hacer una inspección visual al motor, reductor y bases. 3.4.6.1 Inspección Visual • Verificar los datos de placa del motor. • Revisar que el recubrimiento y los acabados estén en buenas condiciones, es decir, que la carcaza del motor y reductor no tengan abolladuras, rayones u otras señas de daño. • Para motores pequeños, mover la flecha y verificar que gira libremente. 59 Búsqueda por palabra Regresar • No remover las etiquetas para ensamble, almacenamiento, lubricación y operación. • Para motores y reductores pequeños, revisar que no haya fugas o manchas del líquido lubricante. • Revisar el alineamiento de la flecha del motor. • Revisar que la base sea firme, nivelada, del tamaño adecuado y suficientemente rígida para prevenir vibraciones. 3.4.6.2 Colocación • Manejar el motor con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos, cables o ganchos. • Levantar siempre el motor de sus armellas ubicadas en la carcaza. • Orientarlo y colocarlo en su base. • Alinear la base y anclar el motor con tornillería adecuada. Después de colocar el motor y antes de acoplarlo al reductor, verificar lo siguiente: • Revisar que el rotor gire libremente, escuchando y sintiendo el rozamiento de la flecha con las chumaceras. • Verificar que toda la tornillería esté ajustada. • Revisar la flotación de la flecha, de tal manera que se restrinja su movimiento axial cuando se acople y se ponga en operación. Acoplamiento: • Colocación de medios coples o poleas: - Meter el cople o la polea en la flecha y sujetar con una cuña. • Alineación: - Con coples fijos para comprobar la alineación. Unir las dos mitades del cople con dos tornillos sin apretar para que puedan girar conjuntamente sin que varíe la posición relativa entre las flechas. Medir con calibrador de lainas las distancias X y Y en el mismo punto sobre la periferia del cople, girar las flechas 90°, 180° y 270° y medir en cada posición X y Y. La diferencia entre los puntos entre los valores máximo y mínimo tanto para X como para Y, no debe exceder de 0.05 milímetros tratándose de coples de dimensiones normales.. - Con dos indicadores de reloj. Hacer girar lentamente las flechas y leer simultáneamente los valores que marcan los indicadores. • Cuando la transmisión a la carga sea por medio de bandas, montar el motorreductor sobre rieles tensores para ajustar la tensión de las bandas. 60 Búsqueda por palabra Regresar • Si se emplea acoplamiento con bandas, comprobar que las flechas son paralelas y que las poleas están exactamente una enfrente de otra. En la figura 3.3 se muestra el arreglo de un motor acoplado directamente a un reductor de engranes. Figura 3.3 Motor acoplado a reductor 61 Búsqueda por palabra Regresar En la figura 3.4 se muestra el arreglo de un motor acoplado a un reductor por medio de bandas. Figura 3.4. Motor acoplado a reductor con bandas 62 Búsqueda por palabra Regresar 3.4.6.3 Conexión a Tierra • Conectar la carcaza del motor a tierra. 3.4.6.4 Conexiones • Revisar que el interior de la caja de conexiones esté limpio. • Revisar que el sello de la caja de conexiones no presente daños y esté bien colocado. • Hacer las conexiones del motor para el voltaje de alimentación. • Colocar terminales a los cables de fuerza. • Conectar los cables de fuerza a las terminales de la caja de conexiones y ajustar la conexión. • Cerrar la caja de conexiones sin dañar el sello. • Conectar los cables de fuerza a las terminales del arrancador. 3.4.6.5 Pruebas en Sitio Antes de realizar las pruebas, aterrizar los devanados del motor por un tiempo corto de tal manera que se descarguen de posibles cargas estáticas. Resistencia de devanados • Verificar que la resistencia de los devanados del motor sea de 3.3 a 4 Ohms. Poner cuidado al medir resistencias pequeñas. Resistencia de aislamiento • Revisar la resistencia de aislamiento del estator del motor antes del arranque. Si la resistencia es baja, secar el estator del motor antes de arrancarlo. • Verificar que la resistencia de aislamiento del motor tenga los valores de la tabla 3.2. Tabla 3.2 Valores de resistencia de aislamiento para motores. Instrumento Megaóhmetro Voltaje 500 Vcd Tiempo 30 segundos Resistencia mínima 2 Megaohms Nota: Las lecturas deben ser tomadas con las líneas desconectadas de las terminales de alimentación de energía de la caja de control. 3.4.6.6 Puesta en Servicio Antes de aplicar tensión al motor, verificar los siguientes puntos: • Revisión general de conexiones, apriete o ajuste de terminales. • Verificar que el voltaje, secuencia de fase y frecuencia de la línea corresponden a los de placa. 63 Búsqueda por palabra Regresar • Verificar que el motor gire libremente. • Remover todos los objetos extraños sobre el motor. • Revisar que la carcaza del motor esté sólidamente aterrizada. Después de energizar: • Revisar el motor durante 15 minutos para detectar cualquier evidencia de condición anormal. • Revisar la dirección de rotación. • Revisar y registrar lo siguiente para futuras referencias: - Tiempo de aceleración - Voltaje en el arranque (terminales del motor) - Voltaje a velocidad nominal - Corriente en el arranque - Corriente a velocidad nominal - Revisar si hay vibración • Una instalación defectuosa puede originar : - Vibración excesiva - Ruido - Corrientes altas - Operación a altas temperaturas - Falla de chumaceras 64 Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO 4. INSTALACION DE CANALIZACIONES ............................................................... 66 4.1 TUBERÍAS CONDUIT ......................................................................................... 66 4.1.1 Introducción...................................................................................................... 66 4.1.2 Objetivo ............................................................................................................ 66 4.1.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 66 4.1.4 Referencias ...................................................................................................... 66 4.1.5 Definiciones...................................................................................................... 66 4.1.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 66 4.2 TRINCHERAS ..................................................................................................... 71 4.2.1 Introducción...................................................................................................... 71 4.2.2 Objetivo ............................................................................................................ 71 4.2.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 71 4.2.4 Referencias ...................................................................................................... 71 4.2.5 Definiciones...................................................................................................... 71 4.2.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 71 4.3 REGISTROS ....................................................................................................... 73 4.3.1 Introducción...................................................................................................... 73 4.3.2 Objetivo ............................................................................................................ 73 4.3.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 73 4.3.4 Referencias ...................................................................................................... 73 4.3.5 Definiciones...................................................................................................... 73 4.3.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 74 4.4 CHAROLAS......................................................................................................... 75 4.4.1 Introducción...................................................................................................... 75 4.4.2 Objetivo ............................................................................................................ 75 4.4.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 75 4.4.4 Referencias ...................................................................................................... 75 4.4.5 Definiciones...................................................................................................... 75 4.4.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 76 4.5 ELECTRODUCTOS ............................................................................................ 78 4.5.1 Introducción...................................................................................................... 78 4.5.2 Objetivo ............................................................................................................ 78 4.5.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 78 4.5.4 Referencias ...................................................................................................... 79 4.5.5 Definiciones...................................................................................................... 79 4.5.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 79 Búsqueda por palabra Regresar 4. INSTALACION DE CANALIZACIONES 4.1 TUBERÍAS CONDUIT 4.1.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de tuberías conduit, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 4.1.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de tuberías conduit. 4.1.3 Campo de aplicación Es aplicable a tuberías conduit que se utilizan en el sector agua. 4.1.4 Referencias Foley, J., 1984, Fundamentos de Instalaciones Eléctricas. McGraw-Hill. NOM-001-SEMP-1994, Norma Oficial Mexicana. NEC, 1993, National Electrical Code. 4.1.5 Definiciones Tubería conduit. Canalización metálica o no metálica de similar sección transversal con dispositivos integrales o asociados de acoplamiento, conexión y terminación para la instalación de conductores eléctricos. 4.1.6 Procedimiento de instalación 4.1.6.1 Inspección Visual • Verificar que los conduits sean para las condiciones especificadas de instalación. • Revisar cuidadosamente que cada tramo de conduit no presente daños visibles. • Verificar que los siguientes accesorios (si existen) no presenten daños visibles en sus acabados y cuerdas: - Codos - Tes - Niples - Coples - Adaptadores en “S” 66 Búsqueda por palabra Regresar - Abrazaderas Monitores y contratuercas Cajas de conexiones Soportes • Verificar que se tenga la tornillería adecuada de interconexión y montaje. • Emplear las herramientas recomendadas. adecuadas y las medidas de seguridad 4.1.6.2 Colocación A. Conduit rígido de pared gruesa y conduit pared intermedia • Determinar la ruta de seguimiento de la tubería en base a los planos eléctricos. • Seleccionar el tubo del diámetro correspondiente. • Realizar los orificios en paredes o techos para el paso de tubería de acuerdo a los planos eléctricos. • Unir los conduits con condulets o coples apropiados cuando existan cambios bruscos de dirección o en empalmes en las instalaciones por encima del nivel del piso. Verificar la accesibilidad permanente de los condulets. • Colocar el conduit de tal manera que tenga una pendiente mínima entre registros para salida de agua. Si el conduit requiere doblamiento, realizar lo siguiente: Doblez a 90 grados: - Determinar el radio de curvatura, mínimo 8 veces el diámetro exterior de la tubería. - Marcar en el conduit el punto en donde debe terminar la curva. - Medir y marcar un segundo punto de 10 centímetros (conduit pequeño) a 20 centímetros (conduit grande) adelante del punto anterior (primera operación de doblamiento). - Colocar el tubo sobre una superficie plana y firme del piso. Apoyar el extremo opuesto del tubo contra una pared para evitar que el tubo resbale hacia atrás cuando se empiece a doblar. - Colocar la herramienta de doblar sobre el extremo del conduit y alíniece con el punto del doblez. Sostener el conduit colocando un pie sobre él precisamente atrás del doblador. - Emplear un mango para dar la palanca necesaria y doblar el tubo. - Tirar del doblador hacia atrás para formar un ángulo de 45 grados aproximadamente. 67 Búsqueda por palabra Regresar - Mover el doblador hacia atrás unos centímetros y doblar un poco más, 20 grados aproximadamente. - Mover el doblador nuevamente hacia atrás y terminar de doblar. Verificar la curvatura deseada en cada doblez con escuadra o nivel de burbuja. Tratar de no dañar las cuerdas de los extremos. - Si se requieren muchos dobleces al mismo tiempo emplear dobladores del tipo de banco de pistón hidráulico o neumático. - Tratar de no debilitar el conduit o reducir el diámetro interior. Doblez de bayoneta: - Para el primer doblez, introducir el conduit al doblador, sostener el conduit y dejar que el magno del doblador descanse sobre el piso de manera que el doblador quede con su parte superior hacia abajo. - Sostener el extremo del mango con un pie para mantenerlo en su lugar, oprimir el conduit hacia abajo para formar un doblez de 45 grados. - Girar el conduit media vuelta y mover el doblador de modo que apenas deje libre el primer doblez. Hacer otro doblez a 45 grados. - Verificar que el conduit que está antes de la desviación quede paralelo al conduit que está después de la misma. Doblez en silla: - Determinar la distancia necesaria para librar la obstrucción. Hacer el primer doblez con el doblador invertido. - Girar el conduit media vuelta y mover el doblador hasta un punto que se encuentre de 2.5 a 7.5 centímetros de la distancia de libramiento. - Para realizar el segundo doblez, medir la distancia entre los tramos paralelos del conduit. Si la distancia es la suficiente como para librar el obstáculo, continuar con el doblez. Si la distancia es demasiado grande o demasiado pequeña, ajustar los ángulos como en el doblez de bayoneta. - Para completar la silla, sostener el conduit y el doblador en la misma posición, pero deslizar el conduit por el doblador lo suficiente como para librar el obstáculo. Hacer el tercer doblez. - Girar el conduit media vuelta y mover la misma distancia que se movió para hacer el segundo doblez. Hacer el cuarto doblez. Si el conduit requiere cortes, realizar lo siguiente: - Poner el conduit en un tornillo de banco de manera que sus mordazas lo sujeten de 5 a 7.5 centímetros del punto en donde se realizará el corte. Esto evita que las mordazas dañen la superficie para roscar. - Emplear para el corte una sierra para metales o un cortador de tubería. - Después del corte, quitar el filo alisando el borde interior del conduit con lima o con escariador de tubería montado en un berbiquí. Si el conduit requiere roscado, realizar lo siguiente: - Con el conduit sujeto firmemente, aplicar aceite de corte al extremo del conduit y hacer la rosca con una tarraja exactamente hasta la longitud de la 68 Búsqueda por palabra Regresar tarraja. Roscar más allá de la tarraja dejará hilos expuestos que no quedan protegidos de la corrosión. • Emplear piezas en “S” en cambios de dirección ligeros, tales como: para evitar otras tuberías o variaciones en las paredes o pisos. • No emplear accesorios uno muy cerca del otro, o en muchas combinaciones, puede dificultar la instalación de los cables. • Uniones - Si se emplean acoplamientos, roscar en el cople los conduits a unir, atornillar y apretar. - Si el conduit se une a un dispositivo o caja, emplear monitor y contratuerca y una tuerca de puesta a tierra (si se requiere), atornillar la contratuerca sobre el conduit, introducir el conduit en la abertura y colocar la contratuerca en la rosca del conduit que queda por dentro de la caja. • Emplear abrazaderas adecuadas a una distancia apropiada para sostener y fijar los tramos de conduit. B. Conduit flexible • Si el conduit requiere corte, emplear una sierra para metales y cortar a través de un solo listón del metal. • Romper el metal debilitado con un giro en sentido contrario al movimiento de las manecillas del reloj. • Emplear pinzas o cortador de metales para recortar los bordes afilados y lograr un extremo a escuadra. • Emplear los conectores apropiados para unir con cajas de conexiones. Verificar el apriete de los conectores y que no queden rebabas que puedan dañar los conductores. • Soportar el conduit flexible a intervalos no mayores de 1.5 metros y a 30 centímetros de cada caja de conexiones y a 1.4 metros entre otros soportes. • Emplearlo en lugares secos donde no está expuesto a corrosión o daño mecánico. Instalarlo embutido en muros, ladrillos o bloques similares, o en ranuras en concreto. No enterrarse directamente. C. Conduit no metálico • Emplear el conduit adecuado para la instalación. • Si el conduit requiere cortes, emplear sierra de dientes finos. • Si el conduit requiere curvas emplear una caja caliente: - Colocar tapones en los extremos de conduit para atrapar el aire caliente. - Doblar el conduit de tal manera que no se deforme el diámetro interior. 69 Búsqueda por palabra Regresar • Uniones: - Aplicar pegamento (solvente) en la junta y esperar que se ablande. Unir fuertemente de tal manera que sea hermética la unión. - Emplear coples o codos apropiados. La figura 4.1 muestra un arreglo de tubo conduit. Figura 4.1. Instalacion de conduits 4.1.6.3 Conexión a Tierra • Conectar las tuberías de pared gruesa, intermedia y delgada a tierra. • Si la tubería es no metálica, emplear conductor de tierra dentro del conduit. • Aterrizar todas la cajas de conexiones. 70 Búsqueda por palabra Regresar 4.1.6.4 Pruebas en Sitio • Verificar que estén hechas todas las conexiones a tierra. • Verificar que no exista un conduit flojo o mal ajustado. 4.2 TRINCHERAS 4.2.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborando la presente Norma Técnica para la instalación de trincheras, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 4.2.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de trincheras. 4.2.3 Campo de aplicación Es aplicable a trincheras que se utilizan en el sector agua. 4.2.4 Referencias CONDUMEX, McGrawHill, INDAEL, 1983, “Manual Técnico de Cables de Energía”. NOM-001-SEMP-1994, Norma Oficial Mexicana. 4.2.5 Definiciones Trinchera. Canalización sencilla, con tapa, generalmente de forma rectangular donde se instalan gran cantidad de cables de corta longitud que unen a equipos o dispositivos eléctricos. 4.2.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación o construcción de la trinchera se recomienda hacer una inspección al lugar de instalación y al material de construcción. 4.2.6.1 Inspección • Verificar que el lugar de instalación tenga las dimensiones y condiciones requeridas. • Verificar que se tiene el material, herramientas, y medidas de seguridad y señalización necesarias. • Si la trinchera es de concreto prefabricado: - Revisar que las placas de concreto no presenten daños. - Revisar que las tapas de concreto, fierro o fibra de vidrio, no presenten daños o deformaciones. 71 Búsqueda por palabra Regresar • Si la trinchera es de mampostería, verificar que existe todo el material requerido. 4.2.6.2 Instalación • Determinar la ruta de la zanja. • Construir la zanja de las dimensiones y cambios de direcciones requeridos para el alojamiento de la trinchera, los soportes y los cables. • Verificar que el fondo y las paredes de la zanja sean firmes, limpios y tengan el nivel requerido. • Colocar o construir fondo y paredes, verificar que el fondo tenga una inclinación del 1% hacia el sistema de alcantarillado. Construir paredes de tal manera que los bordes superiores queden determinados centímetros arriba del nivel del terreno, para colocación de las tapas y protección contra la entrada de agua. Dar las curvas requeridas. Verificar alineaciones de paredes. • Si las trincheras son construidas en campo, recubrir la base y paredes con mampostería. Si la instalación se realiza en terrenos húmedos con grandes filtraciones de agua, emplear impermeabilizantes en fondo y paredes. • Si las trincheras son prefabricadas, unir bases y paredes con material adecuado, verificar su unión y consistencia. • Si el terreno es normalmente seco y con filtración, se puede construir el fondo de tierra apisonada cubierta con una capa de grava de 15 centímetros de espesor. • Si las trincheras entran a edificios, aislar con tabiques u otros materiales no combustibles para evitar la propagación de fuego. • Fijar firmemente con tornillería adecuada los soportes de cables y accesorios (clemas aislantes, herrajes metálicos con correderas y ménsulas o charolas). • Si las tapas son de concreto y construidas en campo, preparar los moldes de las dimensiones requeridas y vaciar el cemento en ellos, verificar que no tengan deformaciones. • Si las tapas son prefabricadas o hechas en campo, verificar que asientan bien sobre los bordes de la trinchera, para evitar la entrada de insectos o roedores. En la figura 4.2. se muestra una trinchera. 4.2.6.3 Inspección final • Revisar que los acabados de fondos, paredes, soportes y tapas de trincheras sean lo más tersos posibles y libres de aspereza o filos que puedan dañar los cables. • Limpiar y retirar objetos existentes dentro de las trincheras. 72 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.2 Trinchera 4.3 REGISTROS 4.3.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborando la presente Norma Técnica para la instalación de registros, que ayude a los Organismos y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 4.3.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de registros. 4.3.3 Campo de aplicación Es aplicable a registros que se utilizan en el sector agua. 4.3.4 Referencias CONDUMEX, McGrawHill, INDAEL, 1983, “Manual Técnico de Cables de Energía”. 4.3.5 Definiciones Registro. Lugar donde se realizan empalmes o cambios de dirección de cables. 73 Búsqueda por palabra Regresar 4.3.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación o construcción del registro se recomienda hacer una inspección al lugar de instalación y al material de construcción. 4.3.6.1 Inspección • Verificar que el lugar de instalación tenga las dimensiones y condiciones requeridas, de acuerdo con los planos de la obra civil. • Verificar que se tiene el material, herramientas, medidas de seguridad y señalización necesarias. • Registro de mampostería: - Revisar que las tapas de concreto, fierro o fibra de vidrio prefabricadas, no presenten daños o deformaciones. 4.3.6.2 Instalación • Construir la zanja de las dimensiones requeridas para el alojamiento y curvatura de cables, soportes y el suficiente espacio para maniobras. • Verificar que el fondo y las paredes de la zanja sean firmes, limpios y tengan el nivel requerido. • Construir fondo y paredes. • Construir en el fondo un sumidero para el drenaje de agua acumulada. Construir paredes de tal manera que los bordes superiores queden determinados centímetros arriba del nivel del terreno, para colocación de las tapas y protección contra la entrada de agua. • Recubrir el fondo y paredes con mampostería. Si la instalación se realiza en terrenos húmedos con grandes filtraciones de agua, emplear impermeabilizantes en fondo y paredes. • Verificar consistencia. • Fijar firmemente los soportes de cables con tornillería adecuada. • Si las tapas son circulares, no deben ser menores de 60 centímetros de diámetro o de 50 X 60 centímetros, si son rectangulares,. • Emboquillar y pulir las bocas de los ductos que llegan a los registros. • Si las tapas son prefabricadas o hechas en campo, verificar que asientan bien sobre los bordes del registro, para evitar la entrada de insectos o roedores. En la figura 4.2 se muestra un registro. 4.3.6.3 Inspección final • Revisar que los acabados de fondos, paredes, soportes y tapas de registros sean lo más tersos posibles y libres de aspereza o filos que puedan dañar los cables. 74 Búsqueda por palabra Regresar • Limpiar y retirar objetos existentes dentro de los registros. Figura 4.2 Registro 4.4 CHAROLAS 4.4.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborando la presente Norma Técnica para la instalación de charolas, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 4.4.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de charolas. 4.4.3 Campo de aplicación Es aplicable a charolas que se utilizan en el sector agua. 4.4.4 Referencias CONDUMEX, McGrawHill, INDAEL, 1983, “Manual Técnico de Cables de Energía”. 4.4.5 Definiciones Charola. Estructura rígida y continua, especialmente construida para soportar cables, las cuales pueden ser de metal o de otros materiales no combustibles. 75 Búsqueda por palabra Regresar 4.4.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación de la charola se recomienda hacer una inspección a la misma y a sus accesorios. 4.4.6.1 Inspección Visual • Verificar que las charolas sean para las condiciones especificadas de instalación. • Revisar cuidadosamente que cada tramo de las charolas no presente daños visibles. • Verificar que sus accesorios no presenten daños visibles en sus acabados: • Verificar que se tenga la tornillería adecuada de interconexión y montaje. • Emplear las herramientas adecuadas. 4.4.6.2 Colocación • Los tipos de montajes de charolas son : - Montaje colgante - Montaje empotrado sobre muros Montaje colgante • Emplear charolas de acero o aluminio, anclar la charola con tornillería adecuada en loza sujeta a la estructura por medio de varillas o canales. • Instalar travesaños, formando trapecios o columpios donde descansar la charola. • Emplear los accesorios de acoplamiento adecuado para derivaciones, cambios de direcciones, terminaciones, etc. Emplear tornillería adecuada. Montaje empotrado sobre muros • Emplear canales de lámina de acero troquelada en su parte central formando una cremallera y complementar con ménsulas de patas (uñas) para sujetar. • Empotrar los canales al muro por medio de taquetes o tornillos y anclar las ménsulas sobre el canal insertando las uñas al nivel que se requiera. • Colocar los soportes de tal manera que queden en los extremos de las charolas. • Si las charolas están expuestas al agua, conectar las charolas de tal manera que drenen el agua antes de llegar a los equipos. • Si se instalan varios niveles de charolas, instalarlas en niveles verticales separadas 30 centímetros mínimo. • Separar 25 centímetros la charola más alta del techo, tubos vigas etc., con el fin de instalar fácilmente los cables. 76 Búsqueda por palabra Regresar • Instalar charolas diferentes para cables de fuerza de diferente nivel de voltaje, control y comunicación. • Si hay una curva o cambio de dirección, hacerla con un radio de curvatura de doce veces el diámetro exterior del cable de mayor diámetro. • Si las charolas tienen cubiertas : - Si la instalación de charolas es en exteriores, instalar cubiertas sólidas con ventilación adecuada. Colocar cubiertas en charolas horizontales que estén expuestas a caída de objetos y escombros. - Si las charolas se instalan en tramos verticales a nivel de piso deberán colocarse cubiertas para seguridad y protección, tanto del personal como de los cables. En la figura 4.3 se muestra un arreglo de charolas. 4.4.6.3 Conexión a Tierra Conectar la cubierta metálica de la charola a tierra. 4.4.6.4 Pruebas en Sitio y Puesta en Operación Antes de colocar los cables, realizar lo siguiente : • Verificar la conexión a tierra. • Revisar los soportes de fijación y el apriete o ajuste de los montajes. • Limpiar y retirar objetos existentes dentro de las charolas. 77 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.3. Charolas 4.5 ELECTRODUCTOS 4.5.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborando la presente Norma Técnica para la instalación de electroductos, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 4.5.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de electroductos. 4.5.3 Campo de aplicación Es aplicable a electroductos que se utilizan en el sector agua. 78 Búsqueda por palabra Regresar 4.5.4 Referencias Catálogo SQUARE D, 1996, ”Compendiado No. 23. Equipos de Distribución Eléctrica”. Electroductos. NOM-001-SEMP-1994, Norma Oficial Mexicana. 4.5.5 Definiciones Electroducto. Canalización metálica que lleva en su interior barras aisladas de fase. 4.5.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación del electroducto se recomienda hacer una inspección a la misma y a sus accesorios. 4.5.6.1 Inspección Visual Verificar que los electroductos sean para las condiciones especificadas de instalación. • Revisar cuidadosamente que cada tramo de electroducto no presente daños visibles y que sus orificios de ventilación estén limpios. • Verificar que los siguientes accesorios (si existen) no presenten daños visibles en sus dispositivos y acabados: - Codos - Tes - Cruces - Cajas terminales para derivaciones de cables - Cajas centrales para derivación con cable - Secciones con extremo bridado - Extensiones de barra - Aperturas para derivación a transformador - Tapas finales - Juntas de expansión - Juntas de transportación - Reductores con/sin interruptor de fusibles - Reductores con interruptor termomagnético - Bridas - Barreras - Soportes tipo colgante, montaje de canto - Soportes tipo “C”, montaje plano - Soportes tipo resorte, montaje vertical • Verificar que se tenga la tornillería adecuada de interconexión y montaje. 79 Búsqueda por palabra Regresar 4.5.6.2 Colocación • Fijar firmemente los tramos de electroductos con el soporte correspondiente. • Emplear los accesorios de conexiones adecuados derivaciones, cambios de direcciones, terminaciones, etc. • Emplear tornillería adecuada en cada conexión o terminal. para empalmes, • Colocar tapas. En la figura 4.5.1 se muestra un arreglo de electroductos. 4.5.6.3 Conexión a Tierra • Conectar la cubierta metálica del electroducto a tierra. 4.5.6.4 Pruebas en sitio y Puesta en operación Antes de aplicar tensión, realizar lo siguiente : • Verificar la conexión a tierra. • Revisar los soportes de fijación y el apriete o ajuste de terminales. • Verificar el accionamiento de los dispositivos de protección, si existen, tales como : reductores con fusibles o con interruptor termomagnético. • Medir la resistencia de aislamiento de cada una de las fases a tierra. 80 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.4 Electroductos 81 Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO 5. INSTALACION DE SISTEMAS DE TIERRAS ...................................................... 83 5.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 83 5.2 OBJETIVO........................................................................................................... 83 5.3 CAMPO DE APLICACIÓN................................................................................... 83 5.4 REFERENCIAS ................................................................................................... 83 5.5 DEFINICIONES................................................................................................... 83 5.6 PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN ............................................................... 84 5.6.1 Colocación........................................................................................................ 84 5.6.2 Procedimiento de Medición de Resistencia a Tierra......................................... 87 5.6.3 Procedimiento de Medición de Resistencia a Tierra del 62 %.......................... 87 Búsqueda por palabra Regresar 5. INSTALACION DE SISTEMAS DE TIERRAS 5.1 INTRODUCCIÓN La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de los sistemas de tierra, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los sistemas de tierras. 5.2 OBJETIVO Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de los sistemas de tierras. 5.3 CAMPO DE APLICACIÓN Es aplicable en los sistemas de tierras que se utilizan en el sector agua. 5.4 REFERENCIAS CFE, 1994, “Procedimiento de Pruebas de Campo para Equipo Primario de Subestaciones de Distribución”. Red de Tierras. Especificación CFE-56100-16. Revisión junio-1994. NOM-001-SEMP-1994, Norma Oficial Mexicana. 5.5 DEFINICIONES Electrodo de tierra. Una o más partes conductoras (generalmente varillas, tubos, o placas) enterradas en el suelo que hacen contacto eléctrico con la tierra. Conductor de tierra. Conductor de cobre que conecta a tierra las cubiertas metálicas de los equipos eléctricos. También se emplea para formar una red de tierras. Conector mecánico. Dispositivo metálico en el que se unen conductores de igual o diferente tipo con ajuste de tornillería o mediante herramienta de compresión. Conector soldable. Unión reforzada de conductores de igual o diferente tipo que se realiza por medio de soldadura. Poner a tierra. Conectar un conductor a tierra. Potencial de tierra. Es el potencial de referencia que la tierra mantiene en ausencia de influencias eléctricas externas. Profundidad de la red de tierra principal. Es la distancia vertical que tiene la zanja que aloja en el fondo cable de cobre desnudo. 83 Búsqueda por palabra Regresar Red o malla de tierra. Porción metálica subterránea de un sistema que disipa a tierra corrientes de falla. La red se compone en general de varias mallas interconectadas con conductores longitudinales y conductores transversales. Registro de tierras. Cubo de mampostería que aloja un electrodo de tierra. Resistencia de la malla de tierras. Es la resistencia óhmica entre la malla de tierras y un electrodo de tierras remoto de resistencia cero. En ocasiones puede considerarse como la resistencia de contacto de la malla de una tierra de resistencia cero. 5.6 PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN 5.6.1 Colocación A. Electrodos de tierra Electrodo de tierra simple • Verificar que las varillas sean las apropiadas para la instalación. • Seleccionar el lugar adecuado, introducir la varilla 15 centímetros por debajo del nivel del terreno, cuidar de no dañar el extremo de la varilla. • Conectar el cable que lleva la conexión al exterior. • Conformar un registro con tubo de albañal de 25 centímetros de diámetro por 1 metro de largo o un cubo de tabique repillado de 60 centímetros por lado con tapa de concreto con marco y contra marco metálico. • Cortar el extremo golpeado de la varilla, 5 centímetros máximo, con el fin de tener una superficie plana y liza, y que no impida la colocación de un conector mecánico a compresión, un conector atornillable o una soldadura exotérmica. Electrodo de tierra de larga duración • Construir una zanja de 10 centímetros de diámetro por 3 metros de profundidad. • Colocar una varilla de cobre de 16 milímetros de diámetro por 3 metros de largo en el centro del barreno. • Colocar alrededor de la varilla, intensificador de tierra a base de grafito y silicatos, de tal manera que cubra un 80 % de la longitud total de la varilla, dejando 20 centímetros libres para conexiones y para que quede dentro de un cubo de mampostería de 60 centímetros de lado, con tapa removible de concreto con marco y contra marco metálico. • Apisonar y compactar el relleno a fin de obtener una integración del relleno con el suelo. 84 Búsqueda por palabra Regresar El arreglo de un registro con electrodo de tierras se muestra en la figura 5.1. Figura 5.1 Detalle de registro con electrodo B. Cable de interconexión de electrodos • Colocar el cable de interconexión en una zanja de 50 a 70 centímetros de profundidad, dejar un tramo para conexiones. • Rellenar la zanja con tierra limpia libre de piedras y apisonar hasta obtener compactación del terreno. 85 Búsqueda por palabra Regresar C. Conectores • Verificar que los conectores sean los apropiados para la instalación. • Cepillar las superficies a unir con cepillo de alambre y limpiar con solvente, quite la humedad. • Colocar pasta conductora y antioxidante en ambas superficies. Conector mecánico atornillable: - Efectuar la conexión. - Atornillar el tornillo opresor hasta obtener un ajuste firme, pero no al máximo, ya que se trata de una cuerda fina en metal suave y fácilmente se trasrosca. Conector mecánico a compresión: - Seleccionar la pinza adecuada. - Verificar la correcta operación de la pinza. - Retirar el empaque del conector. - Efectuar la conexión. - Aplicar el número y forma de compresiones indicadas por el fabricante. Conector soldable: - Sujetar el molde de grafito ( T, X, etc.) con la manija adecuada. - Calentar los moldes antes de hacer la conexión. - Si el cable es aislado, retirar el aislante antes de soldar. - Meter puntas en el molde. - Cerrar la manija. - Mirar a través del orificio superior del molde y verificar que los cables estén a tope al centro del orificio. - Colocar el disco de acero dentro del crisol, verificar que esté fijo. - Colocar el cartucho sobre el molde. - Quitar la tapa y vaciarlo. - Golpear en el plástico para vaciar el fundente (polvo de ignición) sobre el crisol. - Cerrar la tapa. - Prender el fundente con el chispero. - Esperar 10 segundos y abrir el molde. - Quitar el molde y limpiarlo después de terminada la conexión. 86 Búsqueda por palabra Regresar 5.6.2 Procedimiento de Medición de Resistencia a Tierra El método para medir la resistencia de conexión a tierra de una red con electrodo múltiple es el de caída de tensión. • Emplear un óhmetro de tierras (megger). - Ajustar a cero - Comprobación de batería - Ajuste eléctrico del cero - Comprobación de sensibilidad • Seleccionar dos o tres direcciones para efectuar las mediciones. • Enterrar un electrodo auxiliar de corriente a una profundidad de 50 a 60 centímetros en una de las direcciones seleccionadas. • Enterrar un electrodo auxiliar de potencial a una profundidad de 50 a 60 centímetros en la misma dirección. La distancia inicial recomendable entre el electrodo de potencial y el electrodo bajo prueba es la mitad de la distancia del electrodo auxiliar de corriente al electrodo bajo medición. • Realizar una primera medición de la resistencia de conexión a tierra. - Hacer circular una corriente de prueba entre el electrodo bajo estudio y el electrodo auxiliar de corriente. • Desplazar el electrodo de potencial a intervalos de 5 a 10 metros (conservando la dirección original). Continuar las mediciones hasta que el valor entre tres mediciones sucesivas sea aproximadamente igual (diferencia dentro de 2 a 5%). • Conservando el electrodo de potencial en el último punto de medición, desplazar el electrodo de corriente entre 1.5 y 2 veces la distancia del punto inicial. • Repetir el proceso de medición en cada dirección. • Si el nuevo resultado es similar o ligeramente menor que el anterior, entonces se tendrá el valor de la resistencia de conexión a tierra. La figura 5.2 muestra la medición de resistencia de tierra con electrodos múltiples. 5.6.3 Procedimiento de Medición de Resistencia a Tierra del 62 % El procedimiento para medir la resistencia de conexión a tierra de un solo electrodo de tierra es el siguiente: • Emplear un óhmetro de tierras (megger). - Ajustar a cero - Comprobación de batería - Ajuste eléctrico del cero 87 Búsqueda por palabra Regresar - Comprobación de sensibilidad • Emplear dos electrodos auxiliares, uno de potencial y otro de corriente. • Dependiendo de la longitud del electrodo bajo prueba, determinar la distancia del electrodo de potencial al electrodo de corriente. Si la longitud del electrodo es de 3 metros, entonces la distancia del electrodo de potencial al electrodo de prueba es de 17 metros y la distancia del electrodo bajo prueba al electrodo de corriente es de 27 metros. - Enterrar los electrodos auxiliares a las distancias determinadas y a una profundidad de 50 ó 60 centímetros, colocarlos en línea recta con el electrodo de prueba. - Hacer cuatro mediciones en direcciones opuestas y obtener el promedio. • El valor máximo debe ser de 10 Ohms según normas mexicanas, o el máximo valor según el diseño del sistema. Figura 5.2. Medicion de resistencia de tierra con electrodos multiples 88 Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO 6. INSTALACIÓN DE ALUMBRADO........................................................................ 91 6.1 LUMINARIAS PUNTA DE POSTE ...................................................................... 91 6.1.1 Introducción...................................................................................................... 91 6.1.2 Objetivo ............................................................................................................ 91 6.1.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 91 6.1.4 Referencias ...................................................................................................... 91 6.1.5 Definiciones...................................................................................................... 91 6.1.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 92 6.2 LUMINARIAS SUBURBANAS ............................................................................. 93 6.2.1 Introducción...................................................................................................... 93 6.2.2 Objetivo ............................................................................................................ 94 6.2.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 94 6.2.4 Referencias ...................................................................................................... 94 6.2.5 Definiciones...................................................................................................... 94 6.2.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 94 6.3 LUMINARIAS FLUORESCENTES ...................................................................... 96 6.3.1 Introducción...................................................................................................... 96 6.3.2 Objetivo ............................................................................................................ 96 6.3.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 96 6.3.4 Referencias ...................................................................................................... 97 6.3.5 Definiciones...................................................................................................... 97 6.3.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 97 6.4 LUMINARIAS TIPO ARBOTANTE ...................................................................... 98 6.4.1 Introducción...................................................................................................... 98 6.4.2 Objetivo ............................................................................................................ 98 6.4.3 Campo de aplicación ........................................................................................ 98 6.4.4 Referencias ...................................................................................................... 99 6.4.5 Definiciones...................................................................................................... 99 6.4.6 Procedimiento de instalación............................................................................ 99 6.5 LUMINARIAS TIPO REFLECTOR .................................................................... 100 6.5.1 Introducción.................................................................................................... 100 6.5.2 Objetivo .......................................................................................................... 100 6.5.3 Campo de aplicación ...................................................................................... 101 6.5.4 Referencias .................................................................................................... 101 6.5.5 Definiciones.................................................................................................... 101 6.5.6 Procedimiento de instalación.......................................................................... 102 6.6 LUMINARIAS TIPO INDUSTRIAL ..................................................................... 103 6.6.1 Introducción.................................................................................................... 103 6.6.2 Objetivo .......................................................................................................... 104 6.6.3 Campo de aplicación ...................................................................................... 104 6.6.4 Referencias .................................................................................................... 104 6.6.5 Definiciones.................................................................................................... 104 6.6.6 Procedimiento de instalación.......................................................................... 104 6.7 ALUMBRADO DE EMERGENCIA..................................................................... 107 Búsqueda por palabra Regresar 6.7.1 Introducción.................................................................................................... 107 6.7.2 Objetivo .......................................................................................................... 107 6.7.3 Campo de aplicación ...................................................................................... 107 6.7.4 Referencias .................................................................................................... 107 6.7.5 Definiciones.................................................................................................... 107 6.7.6 Procedimiento de instalación.......................................................................... 108 Búsqueda por palabra Regresar 6. INSTALACIÓN DE ALUMBRADO 6.1 LUMINARIAS PUNTA DE POSTE 6.1.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación luminarias de punta de poste, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 6.1.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de luminarias punta de poste. 6.1.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las luminarias punta de poste que se utilizan en el sector agua. 6.1.4 Referencias Allphin, Williard C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. CFE, 1981, “Manual de Alumbrado Público”, Comisión Federal de Electricidad, México. CONELEC, 1989, “Iluminación”, Manual Eléctrico, Cuarta Edición, México. LUMISISTEMAS, 1997, “Luminario Post-Lite”, Lumisistemas, S.A. de C.V. México. Rosaler, Robert. C., P.E., “Standard Handbook of Plant Engineering”, McGraw-Hill Inc., USA. 6.1.5 Definiciones Luminaria punta de poste. Luminaria diseñada para colocarse en la punta de un poste, utilizada generalmente para alumbrado exterior. Lámpara. Fuente luminosa artificial construida con el objeto de producir luz. Luminaria. Dispositivo que distribuye, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lámparas y contiene los accesorios necesarios para fijar y sostener estas lámparas y conectarlas al circuito de alimentación. 91 Búsqueda por palabra Regresar Las partes principales de la luminaria punta de poste se muestran en la figura 6.1.1. Figura 6.1 Luminaria punta poste 6.1.6 Procedimiento de instalación 6.1.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la luminaria debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar que no falten piezas. • Verificar que no existan componentes rotos. 92 Búsqueda por palabra Regresar • Verificar anclas y base para el poste. Recomendaciones • Deben observarse los procedimientos recomendados para el manejo de alta tensión cuando se realizan los trabajos de instalación, ya que estas unidades trabajan con tensiones peligrosas. • Evitar golpear la luminaria y sus componentes durante su instalación, ya que esto puede provocar su rompimiento o mal funcionamiento. Al instalar la luminaria el siguiente procedimiento: • Aflojar los tornillos de la placa cubierta de la caja de conexiones que se encuentra en su base. • Sacar por ahí los cables de conexión del balastro; aflojar los tornillos opresores de la base, dando suficiente espacio para que penetre el poste. • Colocar la luminaria sobre el poste al mismo tiempo que se introducen los cables de alimentación provenientes de éste, en el agujero central de la base, y sacar estos mismos por el de la caja de conexiones. • Nivelar correctamente la luminaria y apretar los tornillos opresores de la base. • Efectuar la conexión de acuerdo con el diagrama correspondiente, verificando la conexión fase a fase y tierra a tierra. • Verificar el voltaje de operación. • Aislar e introducir los cables a la caja de conexiones; cerrar la tapa apretando los tornillos de la misma. • Aflojar el tornillo que fija la cubierta metálica y abrirla con cuidado, dejándola reposar sobre el tope; colocar la lámpara y posteriormente, cerrar la cubierta y apretar los tornillos de seguridad. • Colocar el poste en su base y fijarlo con su anclaje (roldanas y tuercas). 6.1.6.2 Pruebas Probar el funcionamiento adecuado de la luminaria accionando el switch correspondiente. 6.2 LUMINARIAS SUBURBANAS 6.2.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de luminarias suburbanas, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 93 Búsqueda por palabra Regresar 6.2.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de luminarias suburbanas. 6.2.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las luminarias suburbanas que se utilizan en el sector agua. 6.2.4 Referencias Allphin, Williard C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. CFE, 1981, “Manual de Alumbrado Público”, Comisión Federal de Electricidad, México. CONELEC, 1989, “Iluminación”, Manual Eléctrico, Cuarta Edición, México. LUMISISTEMAS, 1997, “Luminarios Suburblite y Suburblite Plus”, Lumisistemas, S.A. de C.V. México. LUMISISTEMAS, 1997, “Luminarios Cromalite 250”, Lumisistemas, S.A. de C.V. México. Rosaler, Robert. C., P.E., “Standard Handbook of Plant Engineering”, McGraw-Hill Inc., USA. 6.2.5 Definiciones Luminaria suburbana. Luminaria diseñada para instalarse en tubos de ménsula, utilizada para alumbrado exterior. Fotocontrol. Dispositivo electrónico sensible a la luz, capaz de abrir o cerrar un circuito eléctrico como resultado de la acción de la cantidad de energía luminosa que recibe. Lámpara. Fuente luminosa artificial construida con el objeto de producir luz. Luminaria. Dispositivo que distribuye, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lámparas y contiene los accesorios necesarios para fijar y sostener estas lámparas y conectarlas al circuito de alimentación. Las partes principales de la luminaria suburbana se muestran en la figura 6.2. 6.2.6 Procedimiento de instalación 6.2.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la luminaria debe considerarse lo siguiente: 94 Búsqueda por palabra Regresar Inspección Visual • Verificar que no falten piezas. • Verificar que no existan componentes rotos. • Verificar la base y los elementos de sujeción. Recomendaciones • Deben observarse los procedimientos para el manejo de alta tensión cuando se realizan los trabajos de instalación, ya que estas unidades trabajan con tensiones peligrosas. • Evitar golpear la luminaria y sus componentes durante su instalación, ya que esto puede provocar su rompimiento o mal funcionamiento. Figura 2.1 Luminaria suburbana Al instalar la luminaria aplicar el siguiente procedimiento: • Desconectar el conjunto óptico del luminario para evitar que sea dañado durante la instalación, para esto se deben accionar los broches y el conjunto óptico quedará libre. • Conectar los cables como se indica en la placa de identificación. • Verificar el voltaje de operación. 95 Búsqueda por palabra Regresar • Ajustar los tornillos de la abrazadera de sujeción de tal manera que el espacio entre la abrazadera y la cavidad de acoplamiento, sea lo suficientemente grande para que pueda insertarse el luminario en el tubo de la ménsula de montaje. • Introducir el luminario hasta que la ménsula contacte con el tope. Apretar los tornillos de fijación hasta lograr que el luminario se acople al tubo. Cuando se aprieten los tornillos de fijación, se requiere apretarlos alternadamente y cerciorarse de que el par de torsión sea el adecuado. • En luminarios con fotocontrol, éstos deben orientarse de tal forma que la marca del norte, localizada en el receptáculo para fotocontrol coincida con el norte verdadero. Para orientarlo afloje los tornillos del receptáculo, gírelo hasta lograr la orientación deseada y apriete los tornillos nuevamente. • Colocar la lámpara, para lo cual se requiere enroscarla en el porta-lámparas y si desmonta el conjunto óptico durante la instalación, efectúe la operación inversa. • Armar el conjunto óptico. Si durante la instalación se juzgó necesario desmontar el conjunto óptico, ahora se requiere efectuar la operación inversa. • Colocar el conjunto en la base. 6.2.6.2 Pruebas Probar el funcionamiento adecuado de la luminaria accionando el switch correspondiente. 6.3 LUMINARIAS FLUORESCENTES 6.3.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de luminarias fluorescentes, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 6.3.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de luminarias fluorescentes. 6.3.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las luminarias fluorescentes que se utilizan en el sector agua. 96 Búsqueda por palabra Regresar 6.3.4 Referencias Allphin, Williard C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. CFE, 1981, “Manual de Alumbrado Público”, Comisión Federal de Electricidad, México. CONELEC, 1989, “Iluminación”, Manual Eléctrico, Cuarta Edición, México. Rosaler, Robert. C., P.E., “Standard Handbook of Plant Engineering”, McGraw-Hill Inc., USA. 6.3.5 Definiciones Luminaria fluorescente. Luminaria con lámpara de descarga, en la cual la luz es emitida, sobre todo, por una capa de materia fluorescente excitada por las radiaciones ultravioletas de la descarga. Balastro. Dispositivo empleado con las lámparas de descarga para el arranque y la estabilización de la descarga. Lámpara. Fuente luminosa artificial construida con el objeto de producir luz. Luminaria. Dispositivo que distribuye, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lámparas y contiene los accesorios necesarios para fijar y sostener estas lámparas y conectarlas al circuito de alimentación. Las partes principales de la luminaria fluorescente se muestran en la figura 6.3. Figura 6.3 Luminaria fluorescente 6.3.6 Procedimiento de instalación 6.3.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la luminaria debe considerarse lo siguiente: 97 Búsqueda por palabra Regresar Inspección Visual • Verificar que no falten piezas. • Verificar que no existan componentes rotos. • Verificar la base para su instalación. Recomendaciones • Observar los procedimientos recomendados para el manejo de alta tensión cuando se realizan los trabajos de instalación. • Evitar golpear la luminaria y sus componentes durante su instalación, ya que esto puede provocar su rompimiento o mal funcionamiento. Al instalar la luminaria aplicar el siguiente procedimiento: • Colocar y fijar la luminaria en la base correspondiente. • Colocar y fijar el balastro en la caja porta-balastro. • Conectar el balastro a la luminaria de acuerdo con el diagrama de conexión. • Conectar la caja metálica del balastro y la luminaria a tierra para evitar un posible choque eléctrico. • Verificar el voltaje de operación. • Colocar la(s) lámpara(s) en la luminaria. • Colocar la tapa de la luminaria (si existe). 6.3.6.2 Pruebas Probar el funcionamiento adecuado de la luminaria accionando el switch correspondiente. 6.4 LUMINARIAS TIPO ARBOTANTE 6.4.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de luminarias tipo arbotante, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 6.4.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de luminarias tipo arbotante. 6.4.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las luminarias tipo arbotante que se utilizan en el sector agua. 98 Búsqueda por palabra Regresar 6.4.4 Referencias Allphin, Williard C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. CONELEC, 1989, “Iluminación”, Manual Eléctrico, Cuarta Edición, México. LUMISISTEMAS, 1997, “Luminario Goldlite”, Lumisistemas, S.A. de C.V. México. Rosaler, Robert. C., P.E., “Standard Handbook of Plant Engineering”, McGraw-Hill Inc., USA. 6.4.5 Definiciones Luminaria tipo arbotante. Dispositivo con lámpara que se utiliza generalmente para alumbrado interior o decorativo. Balastro. Dispositivo empleado con las lámparas de descarga para el arranque y la estabilización de la descarga. Lámpara. Fuente luminosa artificial construida con el objeto de producir luz. Luminaria. Dispositivo que distribuye, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lámparas y contiene los accesorios necesarios para fijar y sostener estas lámparas y conectarlas al circuito de alimentación. Las partes principales de la luminaria tipo arbotante se muestran en la figura 6.4. Figura 6.4 Luminaria tipo arbortante 6.4.6 Procedimiento de instalación 6.4.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la luminaria debe considerarse lo siguiente: 99 Búsqueda por palabra Regresar Inspección Visual • Verificar que no falten piezas. • Verificar que no existan componentes rotos. • Verificar la base para su instalación. Recomendaciones • Observar los procedimientos recomendados para el manejo de alta tensión cuando se realizan los trabajos de instalación. • Evitar golpear la luminaria y sus componentes durante su instalación, ya que esto puede provocar su rompimiento o mal funcionamiento. Al instalar la luminaria aplicar el siguiente procedimiento: • Colocar y fijar la luminaria en la base para pared o techo. • Colocar y fijar el balastro en la caja porta-balastro (puede ser que la luminaria tenga el balastro integrado). • Conectar el balastro a la luminaria de acuerdo con el diagrama de conexión. • Conectar la caja metálica del balastro y la luminaria a tierra para evitar un posible choque eléctrico. • Verificar el voltaje de operación. • Colocar la lámpara en la luminaria. • Colocar la tapa de la luminaria. 6.4.6.2 Pruebas Probar el funcionamiento adecuado de la luminaria accionando el switch correspondiente. 6.5 LUMINARIAS TIPO REFLECTOR 6.5.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de luminarias tipo reflector, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 6.5.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de luminarias tipo reflector. 100 Búsqueda por palabra Regresar 6.5.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las luminarias tipo reflector que se utilizan en el sector agua. 6.5.4 Referencias Allphin, Williard C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. CFE, 1981, “Manual de Alumbrado Público”, Comisión Federal de Electricidad, México. CONELEC, 1989, “Iluminación”, Manual Eléctrico, Cuarta Edición, México. LUMISISTEMAS, 1997, “Luminario Novalite HLX”, Lumisistemas, S.A. de C.V. México. Rosaler, Robert. C., P.E., “Standard Handbook of Plant Engineering”, McGraw-Hill Inc., USA. 6.5.5 Definiciones Luminaria tipo reflector. Dispositivo con lámpara que se instala generalmente sobre un marco o rótula para permitir su orientación. Lámpara. Fuente luminosa artificial construida con el objeto de producir luz. Luminaria. Dispositivo que distribuye, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lámparas y contiene los accesorios necesarios para fijar y sostener estas lámparas y conectarlas al circuito de alimentación. Las partes principales de la luminaria tipo reflector se muestran en la figura 6.5. 101 Búsqueda por palabra Regresar Figura 6.5 Luminaria tipo reflector 6.5.6 Procedimiento de instalación 6.5.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la luminaria debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar que no falten piezas. • Verificar que no existan componentes rotos. • Verificar la base para su instalación. 102 Búsqueda por palabra Regresar Recomendaciones • Deben observarse los procedimientos recomendados para el manejo de alta tensión cuando se realizan los trabajos de instalación, ya que estas unidades trabajan con tensiones peligrosas. • Evitar golpear la luminaria y sus componentes durante su instalación, ya que esto puede provocar su rompimiento o mal funcionamiento. Al instalar la luminaria aplicar el siguiente procedimiento: • Orientar el luminario, para lo cual, se aflojan un poco los tornillos “A” de la figura 6.5.1 (dos cuando se utiliza marco y uno cuando se utiliza rótula) y se mueve hasta la posición deseada. • Conectar el luminario eléctricamente con base en el diagrama de conexiones eléctricas, tomando en consideración el accesorio de montaje: - Si tiene accesorio de montaje tipo marco; abrir el luminario destornillando los cuatro tornillos “B” que unen las dos partes del cuerpo. Abrir la parte frontal del cuerpo hasta que descanse en la bisagra. Aflojar los tornillos que presionan el ojillo de hule por donde deben introducirse los cables de alimentación al interior del luminario. Conecte los cables de acuerdo con el diagrama proporcionado por el fabricante. Dejar una longitud de cable adecuada dentro del luminario para no provocar esfuerzos mecánicos a las conexiones cuando se aprieten los tornillos. Colocar la tapa posterior siguiendo un procedimiento inverso al indicado para quitarla. - Si tiene un accesorio de montaje tipo rótula; conectar los cables 1 y 2 a la línea y el verde a la alimentación de tierra. El cable verde está conectado eléctricamente al cuerpo del luminario. • Verificar el voltaje de operación. 6.5.6.2 Pruebas Probar el funcionamiento adecuado de la luminaria accionando el switch correspondiente. 6.6 LUMINARIAS TIPO INDUSTRIAL 6.6.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de luminarias tipo industrial, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 103 Búsqueda por palabra Regresar 6.6.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de luminarias tipo industrial. 6.6.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las luminarias tipo industrial que se utilizan en el sector agua. 6.6.4 Referencias Allphin, Williard C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. CFE, 1981, “Manual de Alumbrado Público”, Comisión Federal de Electricidad, México. CCONELEC, 1989, “Iluminación”, Manual Eléctrico, Cuarta Edición, México. LUMISISTEMAS, 1997, “Luminario Industrilite”, Lumisistemas, S.A. de C.V. México. Rosaler, Robert. C., P.E., “Standard Handbook of Plant Engineering”, McGraw-Hill Inc., USA. 6.6.5 Definiciones Luminaria tipo industrial. Dispositivo con lámpara utilizado generalmente en lugares donde existe suciedad, tizne y vapores. Balastro. Dispositivo empleado con las lámparas de descarga para el arranque y la estabilización de la descarga. Lámpara. Fuente luminosa artificial construida con el objeto de producir luz. Luminaria. Dispositivo que distribuye, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lámparas y contiene los accesorios necesarios para fijar y sostener estas lámparas y conectarlas al circuito de alimentación. Las partes principales de la luminaria tipo industrial se muestran en la figura 6.6. 6.6.6 Procedimiento de instalación 6.6.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la luminaria debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar que no falten piezas. 104 Búsqueda por palabra Regresar • Verificar que no existan componentes rotos. • Verificar la base para el luminario. Recomendaciones • Observar los procedimientos recomendados para el manejo de alta tensión cuando se realizan los trabajos de instalación. • Evitar golpear la luminaria y sus componentes durante su instalación, ya que esto puede provocar su rompimiento o mal funcionamiento. Figura 6.6 Luminaria tipo industrial Al instalar la luminaria aplicar el siguiente procedimiento: • Sacar el luminario de la caja, tomándolo del dispositivo de fijación localizado en la parte superior del cuerpo porta-balastro. • Para instalación en tubo conduit: - Sacar el dispositivo de fijación del cuerpo porta-balastro y enroscarlo sobre el tubo que se usará para soportar el luminario. 105 Búsqueda por palabra Regresar - Orientar la caja de conexiones según las flechas indicadas en el dispositivo de fijación. - Apretar el opresor para fijar el dispositivo de fijación al tubo. - Conectar el luminario eléctricamente con base en el diagrama de conexiones eléctricas. - Verificar la conexión fase a fase y tierra a tierra. - Verificar que el voltaje de operación sea el recomendado por el fabricante del luminario. - Tuerza los cables de alimentación para introducirlos en el luminario. - Introducir el luminario en el dispositivo de fijación aproximadamente 30 grados en contra de las manecillas del reloj de la posición final deseada. - Girar el luminario 30 grados en el sentido de las manecillas del reloj hasta que descanse en la posición de ajuste y apriete la contratuerca localizada en la parte superior del dispositivo de fijación. • Para instalación colgante: - Conectar los cables de alimentación a las puntas que hay en la caja de conexiones. - Conectar el cable de tierra (color verde) a un conductor aterrizado adecuadamente. - Verificar la conexión fase a fase y tierra a tierra. - Verificar que el voltaje de alimentación sea la adecuada para el luminario, acuerdo con los datos indicados en la placa de alimentación. - Coloque nuevamente la tapa de la caja de conexiones. • Instalar la lámpara. Esta puede instalarse antes o después de conectar la caja porta-balastro. • Cerrar y asegurar el vidrio cerrando los tres broches que se encuentran en el marco porta-vidrio. Para esto, primero ajustar el empaque alrededor del marco porta-vidrio, después presionar el vidrio contra la cavidad del reflector, accionar el broche central, revisar que el empaque haya asentado correctamente y después cierre los demás broches. • Ajustar la distribución luminosa de acuerdo con el instructivo proporcionado por el fabricante. • Ensamblar el conjunto óptico al cuerpo porta-balastro, haciendo coincidir las guías de éste en la pista localizada en el cuerpo y deslizándolo. Coloque la placa de cierre y apriete el tornillo cautivo. • Colocar las cadenas de seguridad de acuerdo con el instructivo proporcionado por el fabricante, si se juzga conveniente o se especifica en el diseño. 106 Búsqueda por palabra Regresar 6.6.6.2 Pruebas Probar el funcionamiento adecuado de la luminaria accionando el switch correspondiente. 6.7 ALUMBRADO DE EMERGENCIA 6.7.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de alumbrado de emergencia, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 6.7.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de alumbrado de emergencia. 6.7.3 Campo de aplicación Es aplicable a todo el alumbrado de emergencia que se utiliza en el sector agua. 6.7.4 Referencias CFE, 1981, “Manual de Alumbrado Público”, Comisión Federal de Electricidad, México. CONELEC, 1989, “Iluminación”, Manual Eléctrico, Cuarta Edición, México. Allphin, Williard C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. Tork Electro Sistemas, 1997, “Lámpara de Emergencia: Procedimientos de Instalación y Mantenimiento”, Tork Electro Sistemas S.A., México. 6.7.5 Definiciones Alumbrado de emergencia. Dispositivo con lámpara utilizado para iluminación durante interrupciones de energía eléctrica. Batería. Dispositivo generador de fuerza electromotriz. Cargador de batería. Dispositivo que permite cargar la batería. Faro o lámpara. Fuente luminosa artificial construida con el objeto de producir luz. Las partes principales de una lámpara de emergencia se muestran en la figura 6.7. 107 Búsqueda por palabra Regresar Figura 6.7 Lámpara de emergencia 6.7.6 Procedimiento de instalación 6.7.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la luminaria debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar que no existan componentes rotos. • Verificar que no falten piezas. • Verificar la base para su instalación. Recomendaciones • La instalación debe ser realizada, respetando los valores de tensión de alimentación requeridos. • Evitar golpear la lámpara y sus componentes durante su instalación, ya que esto puede provocar su mal funcionamiento. • Se recomienda mantener conectada la lámpara para un funcionamiento óptimo. • En caso de no mantener la lámpara conectada, conectarla por lo menos 48 horas cada dos meses. 108 Búsqueda por palabra Regresar • Después de usar la lámpara permita que la batería se recargue por lo menos durante 24 horas. Al instalar la lámpara aplicar el siguiente procedimiento: • Fijar la lámpara a la pared o soporte donde se desea colocar. • Conectar la lámpara al toma corriente más cercano al lugar de ubicación. • Conectar la lámpara a la batería siguiendo los pasos indicados en el instructivo. 6.7.6.2 Pruebas Haga las pruebas de funcionamiento de la lámpara que se indican en el instructivo. Para esto, algunas lámparas traen un botón de prueba, así como indicadores de carga de la batería, si no es así, simplemente desconecte el circuito de electricidad y observe si la lámpara enciende. 109 Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO 7. INSTALACIÓN DE EQUIPOS AUXILIARES ...................................................... 111 7.1 INTERRUPTORES DE NIVEL (ELECTRONIVEL Y PERA).............................. 111 7.1.1 Introducción.................................................................................................... 111 7.1.2 Objetivo .......................................................................................................... 111 7.1.3 Campo de aplicación ...................................................................................... 111 7.1.4 Referencias .................................................................................................... 111 7.1.5 Definiciones.................................................................................................... 111 7.1.6 Procedimiento de instalación.......................................................................... 111 7.2 BOTONERAS EXTERIORES............................................................................ 114 7.2.1 Introducción.................................................................................................... 114 7.2.2 Objetivo .......................................................................................................... 114 7.2.3 Campo de aplicación ...................................................................................... 114 7.2.4 Referencias .................................................................................................... 114 7.2.5 Definiciones.................................................................................................... 114 7.2.6 Procedimiento de instalación.......................................................................... 114 7.3 PLANTAS GENERADORAS CON MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA DE DIESEL.................................................................................................................... 116 7.3.1 Introducción.................................................................................................... 116 7.3.2 Objetivo .......................................................................................................... 116 7.3.3 Campo de aplicación ...................................................................................... 116 7.3.4 Referencias .................................................................................................... 117 7.3.5 Definiciones.................................................................................................... 117 7.3.6 Procedimiento de instalación.......................................................................... 117 7.4 PLANTAS GENERADORAS CON MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA DE GASOLINA .............................................................................................................. 121 7.4.1 Introducción.................................................................................................... 121 7.4.2 Objetivo .......................................................................................................... 121 7.4.3 Campo de aplicación ...................................................................................... 122 7.4.4 Referencias .................................................................................................... 122 7.4.5 Definiciones.................................................................................................... 122 7.4.6 Procedimiento de instalación.......................................................................... 122 7.5 BANCOS DE BATERÍAS................................................................................... 126 7.5.1 Introducción.................................................................................................... 126 7.5.2 Objetivo .......................................................................................................... 127 7.5.3 Campo de aplicación ...................................................................................... 127 7.5.4 Referencias .................................................................................................... 127 7.5.5 Definiciones.................................................................................................... 127 7.5.6 Procedimiento de instalación.......................................................................... 127 7.6 CARGADOR(ES) DEL BANCO DE BATERÍAS ................................................ 131 7.6.1 Introducción.................................................................................................... 131 7.6.2 Objetivo .......................................................................................................... 131 7.6.3 Campo de aplicación ...................................................................................... 131 7.6.4 Referencias .................................................................................................... 131 7.6.5 Definiciones.................................................................................................... 131 7.6.6 Procedimiento de instalación.......................................................................... 131 Búsqueda por palabra Regresar 7. INSTALACIÓN DE EQUIPOS AUXILIARES 7.1 INTERRUPTORES DE NIVEL (ELECTRONIVEL Y PERA) 7.1.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de interruptores de nivel (electronivel y pera), que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 7.1.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de interruptores de nivel (electronivel y pera). 7.1.3 Campo de aplicación Es aplicable a interruptores de nivel (electronivel y pera), que se utilizan en el sector agua. 7.1.4 Referencias Catálogo IMPEL, “Bombas Sumergibles para Aguas Residuales”. 7.1.5 Definiciones Interruptor de nivel. Dispositivo sumergible de dos posiciones cuyos contactos son operados por el nivel de un fluido para abrir o cerrar un circuito de control que automatiza funciones de arranque y paro de equipo y señales de alarma. 7.1.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación de los interruptores de nivel se recomienda hacer una inspección visual de los mismos: 7.1.6.1 Inspección Visual • Verificar que los interruptores de nivel sean los adecuados para el tipo de instalación. • Revisar que el cable de conexiones del interruptor de nivel no presente daños visibles. • Revisar que el cuerpo del interruptor de nivel no presente daños visibles. • Verificar la continuidad de los contactos de cierre y apertura del interruptor de nivel. 111 Búsqueda por palabra Regresar 7.1.6.2 Colocación Colocar los dispositivos de acuerdo a lo siguiente: A. Pera • Colgar el control de nivel tipo pera por medio de soportes y ajustar la longitud del cable a la distancia adecuada. - Ajustar el control de paro por nivel mínimo a la altura mínima del equipo a controlar. - Ajustar el control de arranque cuando el nivel alcance el especificado. - Cuando existan dos o más equipos a controlar, ajustar los controles de arranque de cada uno de ellos a los niveles indicados en el proyecto correspondiente. - En caso de que exista alarma por alto nivel, ajustar el nivel de 15 a 30 centímetros por arriba de la pera de arranque más alta. • Si el tablero de control está colocado directamente sobre la cubierta del cárcamo, llevar los cables directamente a la caja de control y sellar las entradas y salidas con empaques herméticos para prevenir la entrada de gases explosivos en el tablero. Emplear en este caso el tablero de control a prueba de agua y polvo tipo NEMA 4. • Si el tablero está ubicado a cierta distancia del cárcamo, tender los cables dentro de un conduit hasta el tablero, si es necesario, hacer conexiones fuera del cárcamo y en una caja hermética tipo NEMA 4. Los interruptores de nivel deben conectarse en serie con la bobina del dispositivo de arranque del equipo. Nunca conectar en serie con la línea de fuerza. El nivel mínimo de paro del equipo a controlar nunca debe ajustarse por debajo del mismo. La figura 7.1 muestra un arreglo típico de conexión de interruptores de nivel tipo pera para arranque, paro y alarma. B. Electronivel • Regular los niveles del electrodo de arranque y paro del equipo a controlar ajustando la longitud del cable. • Si el tablero de control está colocado directamente sobre la cubierta del cárcamo, llevar los cables directamente a la caja de control y sellar las entradas y salidas con empaques herméticos para prevenir la entrada de gases explosivos en el tablero. Emplear en este caso el tablero de control aprueba de agua y polvo tipo NEMA 4. • Si el tablero está ubicado a cierta distancia del cárcamo, tender los cables dentro de un conduit hasta el tablero, si es necesario hacer conexiones fuera del cárcamo y en una caja hermética tipo NEMA 4. 112 Búsqueda por palabra Regresar • Pruebas en Sitio Pera y electronivel • Con el equipo a controlar instalado y sin alimentación, medir la resistencia de aislamiento del equipo a controlar. Si la resistencia de aislamiento es la correcta, es indicación de que el interruptor de nivel funciona bien. Figura 7.1 Interruptores de nivel tipo Pera 113 Búsqueda por palabra Regresar 7.1.6.3 Puesta en Servicio Antes de aplicar tensión: • Hacer una revisión general de conexiones, apriete o ajuste de terminales de los interruptores de nivel. Después de energizar: • Comprobar que el equipo a controlar funciona bien, esto es una indicación de que los interruptores de nivel funcionan de manera correcta. 7.2 BOTONERAS EXTERIORES 7.2.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborando la presente Norma Técnica para la instalación de botoneras exteriores, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 7.2.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de botoneras exteriores. 7.2.3 Campo de aplicación Es aplicable a botoneras exteriores que se utilizan en el sector agua. 7.2.4 Referencias Catálogo SIEMENS, “Accesorios de Maniobra. Catálogo de Baja tensión”. NMX-J-304-1980. Estaciones de Botones para Aparatos de Control Industrial. 7.2.5 Definiciones Botón (pulsador). Dispositivo de operación que funciona por medio de una presión manual generalmente en la dirección de su eje. Botonera. Ensamble formado por una o más unidades básicas, operadas exteriormente, incluyendo otros dispositivos como lámparas indicadoras o selectores, en una caja o gabinete adecuado.. 7.2.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación de la botonera se recomienda hacer una inspección a sus dispositivos componentes. 7.2.6.1 Inspección • Verificar que los dispositivos son los adecuados para instalación exterior. 114 Búsqueda por palabra Regresar • Revisar que la placa frontal metálica o de plástico moldeado de montaje no presente daños visibles. • Revisar que el gabinete de montaje sea el adecuado y que no presente defectos. • Revisar que las piezas de sujeción no presentes defectos. • Revisar que el elemento de conexión no presente defectos. Accionar el mecanismo de contacto y medir continuidad. • Revisar que el elemento de accionamiento no presente defectos. - Si el elemento de accionamiento es de llave, introducir la llave y verificar el funcionamiento del enclavamiento. • Si el elemento de accionamiento es de selector, girar el selector y verificar los contactos en sus diferentes posiciones. 7.2.6.2 Colocación A. Botonera exterior • Fijar firmemente la botonera en base o pared con tornillería adecuada. Verificar que la botonera no se desprenda expontáneamente o cuando vaya a estar bajo intensas vibraciones. • Colocar conduits en la botonera con sus accesorios de fijación. • Colocar cables. Hacer la conexión en los tornillos de tal manera que se ejerza una presión permanente de contacto para no exceder los límites de elevación de temperatura. • Verificar conexiones. • Verificar el apagado y prendido de la botonera. • Colocar tapa. En la figura 7.2. se muestra una botonera. 7.2.6.3 Pruebas en Sitio • Verificar el arranque y paro del equipo a controlar. 115 Búsqueda por palabra Regresar Figura 7.2 Botonera 7.3 PLANTAS GENERADORAS CON MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA DE DIESEL 7.3.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborando la presente Norma Técnica para la instalación de plantas generadoras con motor de combustión interna de diesel, que ayude a los Organismos y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 7.3.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de plantas generadoras con motor de combustión interna de diesel. 7.3.3 Campo de aplicación Es aplicable a plantas generadoras con motor de combustión interna de diesel, que se utilizan en el sector agua. 116 Búsqueda por palabra Regresar 7.3.4 Referencias Catálogo SELMEC, “Manual de Operación y Mantenimiento de Plantas Eléctricas de Emergencia”. 7.3.5 Definiciones Motor de combustión interna de diesel. Es un motor que aprovecha la energía térmica contenida en el combustible diesel para producir un movimiento que se aprovecha con algún fin determinado. Planta de emergencia. Conjunto motor-generador que convierte la energía calorífica del combustible en energía eléctrica. Planta de emergencia manual. Es aquella que requiere para su operación que se opere manualmente un interruptor para arrancar o parar dicha planta. Planta automática. Es aquella que solamente al inicio se opera manualmente, ya que después, ésta cumple sus funciones automáticamente. Dicha planta es utilizada sólo en servicio de emergencia. 7.3.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación de la planta generadora se recomienda hacer una inspección de la misma. 7.3.6.1 Inspección Visual • Revisar que la base de colocación de la planta e interruptor de transferencia (si existe este último) estén terminadas y alineadas. • Verificar los datos de placa de la planta. • Verificar que la planta es la adecuada para la instalación. Planta eléctrica • Revisar detenidamente que los siguientes sistemas no presenten daños y que sus recubrimientos y acabados estén en buenas condiciones, es decir, que ninguna parte tenga abolladuras, rayones u otras señas de daño y que no se encuentre ningún cable suelto o con falso contacto. - Sistema de enfriamiento - Sistema de protección contra alta temperatura del agua - Sistema de baja presión del aceite y sobrevelocidad - Sistema de motor de arranque - Sistema de controles de arranque y paro - Sistema de válvulas de purga 117 Búsqueda por palabra Regresar - Sistema de bomba de inyección de combustible - Sistema de filtros de aire - Sistema de aceite y combustible • Revisar que el silenciador y su tubo flexible de conexión al escape del motor no presenten daños • Revisar que los amortiguadores antivibratorios estén completos y no presenten daños. Verificar que los pernos de anclaje estén completos. Tablero de control • Revisar detenidamente el tablero de control, de tal manera que los siguientes circuitos no presenten daños y que no se encuentre algún cable suelto o con falso contacto. - Circuito de control de arranque y paro automático - Circuito del mantenedor de carga de baterías - Circuito de fusibles de protección - Circuito de relevador de transferencia - Circuito de relevador de paro del motor - Circuito de reloj programador - Circuito de relevadores sensitivos de voltaje • Revisar los instrumentos de medición, de tal manera que los siguientes instrumentos no presenten daños y que no se encuentre algún cable suelto o con falso contacto. - Vóltmetro - Ampérmetro - Frecuencímetro - Horómetro - Conmutadores de fases para el vóltmetro y el ampérmetro - Kilowatthorímetro (si existe) Interruptor de transferencia • Revisar detenidamente el interruptor de transferencia, de tal manera que los siguientes circuitos no presenten daños y que no se encuentre algún cable suelto o con falso contacto. - Circuito de contactor de alimentación normal - Circuito de contactor de alimentación de emergencia - Mecanismo del juego de palancas de bloqueo mecánico 118 Búsqueda por palabra Regresar - Circuito de lámpara piloto de la alimentación normal (verde) - Circuito de lámpara piloto de la alimentación de emergencia (roja) - Revisar los instrumentos de medición, de tal manera que no presenten daños y que no se encuentre algún cable suelto o con falso contacto. Baterías • Revisar que las baterías no tengan daño y que no presenten derrame de electrolito. Revisar también que los cables de conexiones no presenten daños, estén flojos o sin conectar. • Verificar que los acumuladores estén bien sujetos para evitar vibraciones y con ello rompimientos internos. 7.3.6.2 Colocación A. Planta eléctrica • Alinear la base y colocar los amortiguadores antivibratorios. • Manejar la planta con grúa, cables y ganchos. • Levantar siempre la planta de sus aditamentos especiales para tal función. Manejarla de tal manera que ninguna de sus partes sea golpeada. • Orientar y bajar en su base. • Anclar con tornillería adecuada. B. Tablero de control y transferencia • Montar el gabinete preferentemente en posición vertical y a una distancia de 3 metros del motor de combustión interna. • Si se instala junto al motor de combustión interna, colocar amortiguadores adecuados para evitar la vibración. Usar conductores flexibles con aislamiento resistente al aceite y a la temperatura. • El conductor no debe provocar una caída de tensión mayor del 25 % del voltaje normal. En la figura 7.3 se muestra el arreglo de una planta eléctrica de diesel. 7.3.6.3 Conexión a Tierra • Conectar la carcaza del generador a tierra. • Conectar el neutro del generador a tierra. 7.3.6.4 Conexiones • Para obtener el voltaje deseado hacer los siguientes pasos: - Retirar la tapa de cables. - Conectar los cables según el caso. - Revisar que no existan falsos contactos. 119 Búsqueda por palabra Regresar - Colocar la tapa de cables. • Conectar los cables de fuerza al tablero de transferencia. Figura 7.3 Planta eléctrica Diesel 7.3.6.5 Puesta en Servicio Con la planta instalada y antes de aplicar tensión, verificar: • Revisión general de conexiones, apriete o ajuste de terminales. • Verificar que el conductor de tierra de la carcaza del generador esté aterrizado. • Verificar que el conductor de neutro esté aterrizado. Arranque de plantas manuales • Abrir el interruptor de marcha mínima para no dañar el regulador de voltaje. • Colocar el acelerador del motor en posición mínima (velocidad de holgar). • Arrancar el motor manualmente. - Si el motor es Perkins accionar el interruptor de tres posiciones hasta lograr el arranque del motor y dejar en la posición sostenida. - Si es motor Cummins accionar el interruptor de tres posiciones en su posición momentánea y el botón de arranque hasta lograr el arranque del 120 Búsqueda por palabra Regresar motor. Al arrancar el motor, desconectar el botón de arranque y el interruptor de tres posiciones y pasar a su posición sostenida. Arrancar el motor manualmente. • Dejar calentar el motor y acelerar poco a poco hasta alcanzar una temperatura de 43 °C y una velocidad de 1800 RPM. Este proceso se efectúa en 5 minutos. • Cerrar el interruptor de marcha mínima del regulador de voltaje. En ese momento el generador empieza a producir voltaje. Revisar la frecuencia del generador. • Ajustar el voltaje de salida al valor deseado. Arranque de plantas automáticas • Mover el selector del tablero en posición “MANUAL”. • Simular una falla de la alimentación con el interruptor de prueba. Con la planta funcionando y generando • Revisar durante 15 minutos : - La temperatura del agua - La temperatura del aceite - La presión del aceite - La corriente de carga al acumulador - El voltaje y la frecuencia del generador - Las conexiones del combustible - Las conexiones eléctricas 7.4 PLANTAS GENERADORAS CON MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA DE GASOLINA 7.4.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborando la presente Norma Técnica para la instalación de plantas generadoras con motor de combustión interna de gasolina, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 7.4.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de plantas generadoras con motor de combustión interna de gasolina. 121 Búsqueda por palabra Regresar 7.4.3 Campo de aplicación Es aplicable a plantas generadoras con motor de combustión interna de gasolina, que se utilizan en el sector agua. 7.4.4 Referencias Catálogo SELMEC, “Manual de Operación y Mantenimiento de Plantas Eléctricas de Emergencia”. 7.4.5 Definiciones Motor de combustión interna de gasolina. Es un motor que aprovecha la energía térmica contenida en el combustible gasolina para producir un movimiento que se aprovecha con algún fin determinado. Planta de emergencia. Conjunto motor-generador que convierte la energía calorífica del combustible en energía eléctrica. Planta de emergencia manual. Es aquella que requiere para su operación que se opere manualmente un interruptor para arrancar o parar dicha planta. Planta automática. Es aquella que solamente al inicio se operan manualmente, ya que después, éstas cumplen sus funciones automáticamente. Dicha planta es utilizada sólo en servicio de emergencia. 7.4.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación de la planta generadora se recomienda hacer una inspección de la misma. 7.4.6.1 Inspección Visual • Revisar que la base de colocación de la planta e interruptor de transferencia (si existe este último) estén terminadas y alineadas. • Verificar los datos de placa de la planta. • Verificar que la planta es la adecuada para la instalación. Planta eléctrica • Revisar detenidamente que los siguientes sistemas no presenten daños y que sus recubrimientos y acabados estén en buenas condiciones, es decir, que ninguna parte tenga abolladuras, rayones u otras señas de daño y que no se encuentre ningún cable suelto o con falso contacto. - Sistema de enfriamiento - Sistema de protección contra alta temperatura del agua - Sistema de baja presión del aceite y sobrevelocidad 122 Búsqueda por palabra Regresar - Sistema de motor de arranque - Sistema de controles de arranque y paro - Sistema de válvulas de purga - Sistema de bomba de inyección de combustible - Sistema de filtros de aire - Sistema de aceite y combustible • Revisar que el silenciador y su tubo flexible de conexión al escape del motor no presenten daños • Revisar que los amortiguadores antivibratorios estén completos y no presenten daños. Verificar que los pernos de anclaje estén completos. Tablero de control • Revisar detenidamente el tablero de control, de tal manera que los siguientes circuitos no presenten daños y que no se encuentre algún cable suelto o con falso contacto. - Circuito de control de arranque y paro automático - Circuito del mantenedor de carga de baterías - Circuito de fusibles de protección - Circuito de relevador de transferencia - Circuito de relevador de paro del motor - Circuito de reloj programador - Circuito de relevadores sensitivos de voltaje • Revisar los instrumentos de medición, de tal manera que los siguientes instrumentos no presenten daños y que no se encuentre algún cable suelto o con falso contacto. - Vóltmetro - Ampérmetro - Frecuencímetro - Horómetro - Conmutadores de fases para el vóltmetro y el ampérmetro - Kilowatthorímetro (si existe) Interruptor de transferencia • Revisar detenidamente el interruptor de transferencia, de tal manera que los siguientes circuitos no presenten daños y que no se encuentre algún cable suelto o con falso contacto. 123 Búsqueda por palabra Regresar - Circuito de contactor de alimentación normal - Circuito de contactor de alimentación de emergencia - Mecanismo del juego de palancas de bloqueo mecánico - Circuito de lámpara piloto de la alimentación normal (verde) - Circuito de lámpara piloto de la alimentación de emergencia (roja) • Revisar los instrumentos de medición, de tal manera que no presenten daños y que no se encuentre algún cable suelto o con falso contacto. Baterías • Revisar que las baterías no tengan daño y que no presenten derrame de electrolito. Revisar también que los cables de conexiones no presenten daños, estén flojos o sin conectar. • Verificar que los acumuladores estén bien sujetos para evitar vibraciones y con ello rompimientos internos. 7.4.6.2 Colocación A. Planta eléctrica • Alinear la base y colocar los amortiguadores antivibratorios. • Manejar la planta con grúa, cables y ganchos. • Levantar siempre la planta de sus aditamentos especiales para tal función. Manejarla de tal manera que ninguna de sus partes sea golpeada. • Orientar y bajar en su base. • Anclar con tornillería adecuada. B. Tablero de control y transferencia • Montarse el gabinete preferentemente en posición vertical y a una distancia de 3 metros del motor de combustión interna. • Si se instala junto al motor de combustión interna, colocar amortiguadores adecuados para evitar la vibración. Usar conductores flexibles con aislamiento resistente al aceite y a la temperatura. • El conductor no debe provocar una caída de tensión mayor del 25 % del voltaje normal. En la figura 7.4 se muestra el arreglo de una planta eléctrica de gasolina. 7.4.6.3 Conexión a Tierra • Conectar la carcaza del generador a tierra. • Conectar el neutro del generador a tierra. 124 Búsqueda por palabra Regresar Figura 7.4 Planta eléctrica de gasolina 7.4.6.4 Conexiones • Para obtener el voltaje deseado hacer los siguientes pasos: - Retirar la tapa de cables. - Conectar los cables según el caso. - Revisar que no existan falsos contactos. - Recolocar la tapa de cables. • Conectar los cables de fuerza al tablero de transferencia. 7.4.6.5 Puesta en Servicio Con la planta instalada y antes de aplicar tensión, verificar: • Revisión general de conexiones, apriete o ajuste de terminales. • Verificar que el conductor de tierra de la carcaza del generador esté aterrizado. • Verificar que el conductor de neutro esté aterrizado. 125 Búsqueda por palabra Regresar Arranque de plantas manuales • Abrir el interruptor de marcha mínima para no dañar el regulador de voltaje. • Colocar el acelerador del motor en posición mínima (velocidad de holgar). • Arrancar el motor manualmente. - Accionar el interruptor de tres posiciones en su posición momentánea y el botón de arranque hasta lograr el arranque del motor. Al arrancar el motor, se desconecta el botón de arranque y el interruptor de tres posiciones se pasa a su posición sostenida. • Acelerar poco a poco hasta su velocidad nominal. • Cerrar el interruptor de marcha mínima del regulador de voltaje. En ese momento el generador empieza a producir voltaje : Revisar la frecuencia del generador. • Ajustar el voltaje de salida al valor deseado. • Conectar el interruptor que conecta la carga. Arranque de plantas automáticas • Mover el selector del tablero en posición “MANUAL”. • Simular una falla de la alimentación con el interruptor de prueba. Con la planta funcionando y generando • Revisar durante 15 minutos : - La temperatura del agua - La temperatura del aceite - La presión del aceite - La corriente de carga al acumulador - El voltaje y la frecuencia del generador - Las conexiones de combustible - Las conexiones eléctricas 7.5 BANCOS DE BATERÍAS 7.5.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborando la presente Norma Técnica para la instalación de bancos de baterías, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 126 Búsqueda por palabra Regresar 7.5.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bancos de baterías. 7.5.3 Campo de aplicación Es aplicable a bancos de baterías que se utilizan en el sector agua. 7.5.4 Referencias CFE, 1994, ”Procedimiento de Pruebas de Campo para Equipo Primario de Subestaciones de Distribución”. Bancos de Baterías y Cargadores. NOM-001-SEMP-1994, Norma Oficial Mexicana. 7.5.5 Definiciones Batería. Dispositivo compuesto de una o más celdas recargables de plomo-ácido o níquel-cadmio para acumular energía. Electrolito. Solución contenida en las celdas de una batería donde se produce una corriente eléctrica debida al movimiento y descarga de los iones producidos por la reacción química de la materia activa. 7.5.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación del banco de baterías se recomienda hacer una inspección a los componentes. 7.5.6.1 Inspección Visual • Verificar que las celdas sean para las condiciones especificadas de instalación. • Revisar cuidadosamente que cada celda no presente daños visibles. • Verificar que el lugar de instalación tenga los siguientes requerimientos: - Los pisos deben ser de material resistente al ácido, o estar pintados con pintura resistente al ácido. - Que no exista equipo de calefacción de flama abierta o resistencias incandescentes. • Verificar que la estructura de metal de soporte esté colocada rígidamente y en un lugar adecuado para el mantenimiento del banco. • Revisar que el nivel del electrolito esté arriba de las placas de las celdas. 7.5.6.2 Colocación • Si el banco es del tipo abierto, instalarlo en un local independiente. 127 Búsqueda por palabra Regresar • Medidas de precaución: - Emplear los aditamentos de seguridad - Evitar fumar - No usar flamas abiertas - No usar herramientas que produzcan chispas - Evitar tener contacto con el electrolito o con sus vapores, son corrosivos - Tener la ventilación adecuada. • No manejar las celdas por sus postes terminales. • Manejar las celdas por sus lados o por la parte inferior, o con correas. • Colocar cada celda separada 12.5 milímetros de la adyacente, para permitir ventilación. • Numerar las celdas para referencia en su control y mantenimiento, comenzando por la celda que corresponte a la terminal positiva. A. Aislamiento de las baterías Colocar las baterías sobre soportes aislantes: • Soportar las celdas del tipo abierto sobre aisladores de suficiente resistencia mecánica (de vidrio, de porcelana vidriada o los del tipo de aceite) o bien soportarse en grupos, sobre charolas de vidrio o de otro material aislante adecuado. • Soportar las celdas del tipo álcali en recipientes de material conductor individualmente, o por grupos colocados en charolas no conductoras. • Las celdas del tipo cerrado en recipientes de material aislante no requieren aislamiento adicional; con excepción de las baterías con celdas en recipientes de hule o pasta, sí la tensión total excede de 150 Volts, o de vidrio si la tensión total excede de 250 Volts. Se recomienda que las celdas se preparen en grupos que no excedan de estas tensiones, colocando cada grupo en charolas o bastidores soportados por aisladores, como los de vidrio, de porcelana vidriada, o los del tipo de aceite. B. Bastidores y charolas Bastidores Los bastidores o armazones construidos para soportar celdas o charolas deben tener suficiente resistencia mecánica y pueden ser: • De madera tratada de modo que sea resistente a la acción deteriorante del electrolito. • De metal tratado de modo que sea resistente a la acción deteriorante del electrolito, provistos de miembros no conductores que soporten directamente 128 Búsqueda por palabra Regresar las celdas, o de un material aislante apropiado sobre los miembros que sean conductores. Charolas • Las charolas deben ser recipientes poco profundos, generalmente de madera o de otro material no conductor, construidas o tratadas de forma que sean resistentes a la acción deteriorante del electrolito. En la figura 7.5 se muestra el arreglo de un banco de baterías. Figura 7.5 Banco de baterias 7.5.6.3 Conexiones • Limpiar los conectores de cobre revestido de plomo, si es necesario, con lija muy fina. • Antes de atornillar los conectores intercelda, poner grasa antioxidante en los postes, conectores y tuercas. 129 Búsqueda por palabra Regresar • Atornillar los conectores, verificando las polaridades de celdas adyacentes, apretar y limpiar la grasa sobrante. • Llenar los recipientes con electrolito y agua al nivel superior. • Esperar uno o dos días para que el agua se mezcle con el electrolito. • Conectar las terminales del banco de baterías al cargador. Emplear boquilla aislante, vidriada y resistente. 7.5.6.4 Pruebas en Sitio Revisión • Revisar la polaridad de conexiones, apretar o ajustar terminales. • Verificar que el voltaje total de la batería sea equivalente al voltaje de una celda multiplicada por el número de unidades. • Remover todos los objetos extraños sobre las celdas. Carga del banco • Poner el banco en carga flotante por 24 horas. • Aplicar carga de igualación hasta llevar a cada celda a su completo estado de carga. • Aplicar un voltaje de 2.33 Volts por celda. • Tomar lecturas de densidad cada cuatro horas. • Guardar las mediciones para futuras referencias de mantenimiento. • Desconexión automática o manual. Suspender la carga cuando en dos lecturas sucesivas, la densidad referida a 25 °C no cambie. Densidad específica • Verificar que la densidad del electrolito a capacidad nominal de la celda a 25 °C sea de: - 1.21 para baterías de plomo-ácido. - 1.18 para baterías de níquel-cadmio. • Corrección por temperatura: - Por cada 1.5 °C arriba de 25 °C, sumar 0.001 a la lectura de la densidad. - Por cada 1.5 °C abajo de 25 °C, restar 0.001 a la lectura de la densidad. • Después de cada 50 lecturas de la celda piloto, usar una diferente como celda piloto, para evitar un descenso en la densidad debido a la pérdida de una pequeña cantidad de electrolito cada vez que se lea la densidad. Voltaje por celda 130 Búsqueda por palabra Regresar • Medir el voltaje a cada una de las celdas y el de terminales antes de terminar de aplicar el voltaje de igualación. • Voltaje de referencia: - 2.15 Volts ± 0.2 % para plomo-ácido. - 1.40 Volts ± 0.2 % para níquel-cadmio. 7.6 CARGADOR(ES) DEL BANCO DE BATERÍAS 7.6.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborando la presente Norma Técnica para la instalación de cargadores del banco de baterías, que ayude a los Organismos Operadores y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos eléctricos. 7.6.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de cargadores del banco de baterías. 7.6.3 Campo de aplicación Es aplicable a cargadores del banco de baterías que se utilizan en el sector agua. 7.6.4 Referencias CFE, 1994, ”Procedimiento de Pruebas de Campo para Equipo Primario de Subestaciones de Distribución”. Bancos de Baterías y Cargadores. 7.6.5 Definiciones Cargador. Dispositivo que permite mantener en los niveles adecuados la capacidad de un banco de baterías. 7.6.6 Procedimiento de instalación Antes de la instalación de los cargadores se recomienda hacer una inspección al mismo y al lugar de montaje. 7.6.6.1 Inspección Visual • Verificar los datos de placa de los cargadores. • Verificar que los cargadores sean para las condiciones especificadas de instalación. • Revisar cuidadosamente que cada cargador no presente daños visibles. • Revisar detenidamente que los componentes no presenten daños y que sus recubrimientos y acabados estén en buenas condiciones y no presenten 131 Búsqueda por palabra Regresar señas de daño y que no se encuentre ningún cable suelto o con falso contacto. • Verificar que el local de instalación tenga los siguientes requerimientos: - Limpieza - Libre de humedad 7.6.6.2 Colocación • Montar los cargadores junto a los bancos de baterías, con el fin de que el personal de mantenimiento verifique las condiciones de voltaje y corriente que toma el banco de baterías. • Fijar el gabinete del cargador firmemente a la base de montaje con tornillería adecuada. En la figura 7.6 se muestra el arreglo de un cargador de baterías. 132 Búsqueda por palabra Regresar Figura 7.6 Cargador de baterias 7.6.6.3 Conexión a Tierra Aterrizar el gabinete del cargador de baterías. 7.6.6.4 Conexiones • Hacer las conexiones de corriente alterna y corriente directa como se indican en la placa del cargador. • Conectar la terminal positiva (+) de la batería a la terminal positiva del cargador y la terminal negativa (-) del banco a la terminal negativa del cargador. 133 Búsqueda por palabra Regresar 7.6.6.5 Pruebas en Sitio Antes de poner en servicio el cargador de baterías, verificar lo siguiente: • Verificar conexiones de corriente alterna y corriente directa. • Verificar el aterrizamiento del gabinete. • Verificar que el interruptor termomagnético sea de la capacidad suficiente de acuerdo a los datos de placa del cargador. 7.6.6.6 Puesta en Servicio • Energizar el cargador cerrando primero el interruptor de corriente directa, cerrar después el de corriente alterna. El ampérmetro indica la corriente de salida. Se espera que el cargador muestre arriba del 110 % de la corriente proporcionada por el cargador: El 110 % es el ajuste de fábrica de control del límite de corriente. - El ajuste de fábrica del voltaje de flotación se muestra en los datos de placa del cargador y cuando se alcanza este valor, el ampérmetro del cargador debe mostrar un ligero descenso en la corriente. • El ajuste de fábrica del voltaje de carga de igualación también se muestra en los datos de placa del cargador, para revisar este ajuste, girar la perilla del reloj de carga de igualación que está localizado en la puerta del cargador. - El ampérmetro del cargador debe mostrar de nuevo el valor del límite de corriente, hasta que el voltaje de carga de igualación se alcance. El lapso de tiempo para alcanzar este voltaje depende del estado de carga del banco de baterías, de la capacidad en amperes del cargador y de la capacidad del banco. • Revisar los valores de voltaje de flotación e igualación, después de lo anterior, el cargador puede considerarse instalado y listo para el servicio. Después de energizar: • Verificar que el voltaje de salida corresponda a la polaridad del banco de baterías, efectuando pruebas en los cables terminales. • Ajustar el voltaje de flotación con el potenciómetro que está en la puerta del cargador. Ajustar el voltaje de igualación con el reóstato de la unidad de control: - Ajustar los voltajes de flotación e igualación dentro de los rangos de voltaje mostrado en la placa del cargador. La respuesta del voltaje puede ser lenta, considerar el estado de carga de la batería y la carga conectada. Elevar el voltaje girando el potenciómetro de ajuste en el sentido de las manecillas del reloj y disminuir girándolo en el sentido contrario. Emplear un vóltmetro de precisión. - El ajuste del voltaje de flotación o igualación no es definitivo, hasta que el ampérmetro muestre un valor de corriente menor que el especificado por el cargador y que el voltaje se estabilice. 134 Búsqueda por palabra Regresar INSTALACION DE EQUIPO MECANICO Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO CAPITULO 1 1. INSTALACIÓN DE VÁLVULAS ……………………… .....................................……. 1 1.1 VÁLVULAS DE COMPUERTA..................................…………. ............................ 1 1.2 VÁLVULAS DE MARIPOSA ................................................................... ………... 6 1.3 VÁLVULAS DE NO RETORNO (DÚO CHECK, COLUMPIO)................……… ....9 1.4 VÁLVULAS DE ADMISIÓN Y EXPULSIÓN DE AIRE .......................... ………... 13 1.5 VÁLVULAS DE ALIVIO ........................................................................ ………... 16 CAPÍTULO 2 2. INSTALACIÓN DE BOMBAS PARA AGUAS CRUDAS Y TRATADAS………… . 24 2.1 BOMBAS CENTRIFUGAS HORIZONTALES DE CARCASA BIPARTIDA.......... 24 2.2 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO TURBINA ........ ……………….. 30 2.3 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO SUMERGIBLE ………..…. .... .. 45 2.4 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO FLUJO MIXTO ........................ 51 2.5 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO BOTE O BARRIL . ……………. 63 2.6 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO PROPELA ………..…............ .. 72 2.7 BOMBAS RECIPROCANTES DE POTENCIA TIPO PISTÓN .... ………………. 82 2.8 BOMBAS TIPO ARIETE ………..…. ................................................................ .. 88 CAPÍTULO 3 3. INSTALACIÓN DE BOMBAS PARA AGUAS RESIDUALES …… .. ...…………… 94 3.1 BOMBAS ROTATORIAS TIPO TORNILLO..............................…………………. 94 3.2 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES INATASCABLES DE CÁRCAMO SECO ............................................................................................................................... 101 3.3 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES INATASCABLES DE CÁRCAMO HÚMEDO.………… ............................................ …………………………………….. 108 3.4 BOMBAS SUMERGIBLES PARA AGUAS RESIDUALES ........... …………….. 113 3.5 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO FLUJO MIXTO PARA AGUAS RESIDUALES..........................................................................................................120 3.6 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO PROPELA PARA AGUAS RESIDUALES..........................................................................................................131 CAPÍTULO 4 4. INSTALACIÓN DE PIEZAS ESPECIALES DE ACERO Y FIERRO FUNDIDO…144 4.1 COMPUERTAS DESLIZANTES … ............................................................... ... 144 4.2 COMPUERTAS DESLIZANTES TIPO RADIAL ……..………................ ……… 148 4.3 CARRETES, EXTREMIDADES Y CODOS DE FIERRO FUNDIDO… . ………. 150 4.4 JUNTAS TIPO GIBAULT Y TIPO DRESSER…….. ……………..…………...…. 153 4.5 REJILLAS ..………………………… ................ ………………………………..…. 155 4.6 MÚLTIPLES Y BRIDAS…………………………………………………………..…. 157 i Búsqueda por palabra Regresar CAPÍTULO 5 5. INSTALACIÓN DE GRÚAS …. ............................................. …………………… 169 5.1 GRÚA VIAJERA MANUAL …… ...............................……………………………. 169 5.2 GRÚA VIAJERA ELÉCTRICA ………………… .......... ………………………….. 174 ii Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO 1. INSTALACIÓN DE VÁLVULAS....................................................................................1 1.1 VÁLVULAS DE COMPUERTA ....................................................................................1 1.1.1 Introducción...............................................................................................................1 1.1.2 Objetivo .....................................................................................................................1 1.1.3 Campo de aplicación.................................................................................................1 1.1.4 Referencias ...............................................................................................................1 1.1.5 Definiciones...............................................................................................................1 1.1.6 Procedimiento de instalación ....................................................................................3 1.2 VÁLVULAS DE MARIPOSA ........................................................................................6 1.2.1 Introducción...............................................................................................................6 1.2.2 Objetivo .....................................................................................................................6 1.2.3 Campo de aplicación.................................................................................................6 1.2.4 Referencias ...............................................................................................................6 1.2.5 Definiciones...............................................................................................................6 1.2.6 Procedimiento de instalación ....................................................................................7 1.3 VÁLVULAS DE NO RETORNO (DÚO CHECK, COLUMPIO) ...................................9 1.3.1 Introducción...............................................................................................................9 1.3.2 Objetivo .....................................................................................................................9 1.3.3 Campo de aplicación.................................................................................................9 1.3.4 Referencias ...............................................................................................................9 1.3.5 Definiciones.............................................................................................................10 1.3.6 Procedimiento de instalación ..................................................................................11 1.4 VÁLVULAS DE ADMISIÓN Y EXPULSIÓN DE AIRE ..............................................13 1.4.1 Introducción.............................................................................................................13 1.4.2 Objetivo ...................................................................................................................13 1.4.3 Campo de aplicación...............................................................................................13 1.4.4 Referencias .............................................................................................................13 1.4.5 Definiciones.............................................................................................................13 1.4.6 Procedimiento de instalación ..................................................................................15 1.5 VÁLVULAS DE ALIVIO..............................................................................................16 1.5.1 Introducción.............................................................................................................16 1.5.2 Objetivo ...................................................................................................................17 1.5.3 Campo de aplicación...............................................................................................17 1.5.4 Referencias .............................................................................................................17 1.5.5 Definiciones.............................................................................................................17 1.5.6 Procedimiento de instalación ..................................................................................18 iii Búsqueda por palabra Regresar 1. INSTALACIÓN DE VÁLVULAS 1.1 VÁLVULAS DE COMPUERTA 1.1.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de válvulas de compuerta, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos mecánicos. 1.1.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de válvulas de compuerta. 1.1.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las válvulas de compuerta que se utilizan en el sector agua. 1.1.4 Referencias Greener R. W., 1989, ”VÁLVULAS, Selección, Uso y Mantenimiento”, McGraw-Hill, México. King R. C. , B.M.E., M.M.E., D.Sc., P.E., 1967, “Piping Handbook”,McGraw-Hill, USA. Macdonald K. T., 1988, “Valves: An Introduction”, Heating/Piping/Air Conditioning, October, USA. Morrow L.C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. Rosaler R. C., P.E., 1995, “Standard Handbook of Plant Engineering”, McGraw-Hill, USA. 1.1.5 Definiciones Válvula de compuerta. Dispositivo mecánico que permite u obstruye totalmente el paso del agua en la tubería. Asiento. Superficie donde se logra el sello entre la compuerta y el cuerpo de la válvula, y está formado por los anillos del asiento. Bonete. Tapa superior del cuerpo de la válvula. Cuerpo. Elemento en el que se ensamblan los demás componentes de la válvula y cuyos extremos se conectan a la tubería. 1 Búsqueda por palabra Regresar Disco (compuerta). Elemento que opera transversalmente al flujo, evitando o permitiendo el paso de éste. Empaque (sello del vástago). Elemento de fibra u otro material similar utilizado para lograr hermeticidad o sellado en la unión del vástago con el bonete. Junta. Elemento elastómetro u otro material similar utilizado para lograr la hermeticidad o sellado entre las uniones mecánicas. Vástago. Elemento que acciona el disco o compuerta. Volante. Elemento que se utiliza para operar manualmente el vástago. Las partes principales de la válvula de compuerta se muestran en la figura 1.1 (a) y (b). Figura 1.1 (a) Válvula de compuerta 2 Búsqueda por palabra Regresar Figura 1.1 (b) Válvula de compuerta 1.1.6 Procedimiento de instalación 1.1.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la válvula en la tubería debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar que no falten piezas (tornillos, tuercas, etc.). • Verificar que no existan componentes rotos en la válvula. • Abrir y cerrar la válvula manualmente. 3 Búsqueda por palabra Regresar Recomendaciones • Colocar la válvula en la tubería en un lugar accesible para ser operada y para facilitar las maniobras de mantenimiento (de acuerdo con las especificaciones de diseño del sistema). • Colocar la válvula en posición vertical siempre que sea posible, de tal manera que su volante quede en la parte superior, para asegurar un mejor funcionamiento y prolongar su vida útil, evitando así, los requerimientos excesivos de mantenimiento. • Evitar la colocación de la válvula invertida, de manera que su volante quede en la parte inferior. Esto propicia que se acumulen sólidos en la cavidad de alojamiento del disco y su mecanismo de accionamiento, y consecuentemente, el mal funcionamiento de la válvula. También tendrá requerimientos de mantenimiento mucho más frecuentes que los necesarios, además de la reducción de su vida útil. • Evitar golpear la válvula durante su instalación, ya que esto puede provocar que se dañen sus componentes y su mal funcionamiento. • No retirar de la válvula los protectores colocados en las roscas o en las bridas sino hasta el momento preciso en que se va a instalar • Cuando se instale la válvula evitar que tenga que soportar parte del peso de la tubería. Al instalar la válvula en la tubería aplique el siguiente procedimiento: • Limpiar bien el interior de la tubería antes de proceder a la instalación de la válvula, eliminando las partículas remanentes de óxido, gotas de soldadura, polvo y suciedad, para evitar que se introduzcan en la válvula. • Alinear correctamente los tubos a los que se conecta la válvula como se muestra en la figura 1.2, para evitar la inducción de esfuerzos innecesarios en la válvula, en los soportes y en la tubería. Figura 1.2 Alineación de tubos 4 Búsqueda por palabra Regresar En caso de válvulas bridadas realice lo siguiente: • Retirar de la válvula los protectores colocados en las bridas. • Colocar las juntas adecuadas para las bridas. • Sujetar la válvula a la tubería, apretando los tornillos en ángulos de 180 grados y en el orden que se muestra en la figura 1.3, para evitar distorsiones en las bridas y/o tubos y asegurar el hermetismo adecuado de la unión. Figura 1.3 Orden para apretar tornillos de bridas En caso de válvulas roscadas realice lo siguiente: • Retirar de la válvula los protectores colocados en las roscas. • Aplicar la pasta para cuerdas exclusivamente a las roscas macho. • Conectar el tubo con la válvula sin emplear demasiada fuerza para evitar que el tubo penetre en el interior de la válvula, provocando deformaciones en el cuerpo. Para esto, aplicar una llave universal (inglesa) o de estrías a la válvula, precisamente en el extremo en que se va a unir al tubo. Las llaves para tubo (stillson) deben ser aplicadas únicamente a la tubería. • Lubricar el vástago de la válvula. • Al poner en servicio la válvula nueva, se debe asegurar que los prensaestopas estén ajustados adecuadamente para evitar fugas. • Accionar los mecanismos y/o motores (si existen) para verificar el funcionamiento adecuado de cierre y apertura de la válvula. 1.1.6.2 Pruebas Una vez instalada la válvula en la tubería se requiere realizar lo siguiente: • Revisar la sujeción de la válvula y sus mecanismos de operación. • Probar el funcionamiento adecuado del mecanismo de cierre y apertura, abriendo y cerrando la válvula lentamente. • En funcionamiento, verificar que no haya fugas a través de las juntas y el estopero, abriendo y cerrando lentamente la válvula (siempre que sea posible). Si existen fugas, revisar nuevamente las juntas y/o el estopero. 5 Búsqueda por palabra Regresar • Probar que no existan fugas a través de la sujeción de la válvula con la tubería. Si existen fugas revisar nuevamente los elementos de sujeción. 1.2 VÁLVULAS DE MARIPOSA 1.2.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de válvulas de mariposa, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos mecánicos. 1.2.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de válvulas de mariposa. 1.2.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las válvulas de mariposa que se utilizan en el sector agua. 1.2.4 Referencias Elvira A., 1990, “Ventajas de las Válvulas de Mariposa”, Ingeniería Química, Febrero de 1990. Greener R. W., 1989, ”VÁLVULAS, Selección, Uso y Mantenimiento”, McGraw-Hill, México. King R. C. , B.M.E., M.M.E., D.Sc., P.E., 1967, “Piping Handbook”,McGraw-Hill, USA. Macdonald K. T., 1988, “Valves: An Introduction”, Heating/Piping/Air Conditioning, October, USA. Morrow L.C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. Rosaler R. C., P.E., 1995, “Standard Handbook of Plant Engineering”, McGraw-Hill, USA. 1.2.5 Definiciones Válvula de mariposa. Dispositivo mecánico que controla o regula el paso del agua en la tubería. Vástago. Elemento que acciona el disco. Disco. Elemento que opera transversalmente al flujo, evitando o permitiendo el paso de éste. 6 Búsqueda por palabra Regresar Cuerpo. Elemento en el que se ensamblan los demás componentes de la válvula y cuyos extremos se conectan a la tubería. Las partes principales de la válvula de mariposa se muestran en la figura 1.4. Figura 1.4 Válvula de mariposa 1.2.6 Procedimiento de instalación 1.2.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la válvula en la tubería debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar que no falten piezas (tornillos, tuercas, etc.). • Verificar que no existan componentes rotos en la válvula. • Abrir y cerrar la válvula manualmente. Recomendaciones • Colocar la válvula en la tubería en un lugar accesible para ser operada y para facilitar las maniobras de mantenimiento (de acuerdo con las especificaciones de diseño). • Colocar la válvula en posición vertical u horizontal siempre que sea posible, de tal manera que su volante quede en la parte superior o en posición horizontal (según sea el diseño). • Evitar la colocación de la válvula invertida, de manera que su volante quede en la parte inferior. Existen algunos diseños especiales de válvulas de mariposa que permiten colocarlas inclusive en esta posición. 7 Búsqueda por palabra Regresar • • • Evitar golpear la válvula durante su instalación, ya que esto puede provocar que se dañen sus componentes y su mal funcionamiento. No retirar de la válvula los protectores colocados en las roscas o en las bridas sino hasta el momento preciso en que se va a instalar. Cuando se instale la válvula evitar que tenga que soportar parte del peso de la tubería. Al instalar la válvula en la tubería aplique el siguiente procedimiento: • Limpiar bien el interior de la tubería antes de proceder a la instalación de la válvula, eliminando las partículas remanentes de óxido, gotas de soldadura, polvo y suciedad, para evitar que se introduzcan en la válvula. • Alinear correctamente los tubos a los que se conecta la válvula como se muestra en la figura 1.2, para evitar la inducción de esfuerzos innecesarios en la válvula, en los soportes y en la tubería. En caso de válvulas bridadas realice lo siguiente: • Retirar de la válvula los protectores colocados en las bridas. • Colocar las juntas adecuadas para las bridas. • Colocar la válvula entre los tubos, manteniendo el disco en la posición de cerrado. Antes de apretar los pernos se requiere abrir el disco cuidadosamente hasta la posición de apertura total, para verificar el alineamiento y el claro requerido entre el disco y la tubería. En esta posición, apriete los pernos en ángulos de 180 grados y en el orden que se muestra en la figura 1.3, y posteriormente, gire el disco cuidadosamente hasta la posición de cierre total para asegurarse que gira libremente dentro de la tubería. En caso de válvulas roscadas realice lo siguiente: • Retirar de la válvula los protectores colocados en las roscas. • Aplicar la pasta para cuerdas exclusivamente a las roscas macho. • Colocar la válvula entre los tubos, manteniendo el disco en la posición de cerrado. Antes de apretar el niple se requiere abrir el disco cuidadosamente hasta la posición de apertura total, para verificar el alineamiento y el claro requerido entre el disco y la tubería. En esta posición, apriete el niple y posteriormente, gire el disco cuidadosamente hasta la posición de cierre total para asegurarse que gira libremente dentro de la tubería. Al apretar el niple, se requiere no emplear demasiada fuerza para evitar que el tubo penetre en el interior de la válvula. Para esto, aplicar una llave universal (inglesa) o de estrías a la válvula, precisamente en el extremo en que se va a unir al tubo. Las llaves para tubo (stillson) deben ser aplicadas únicamente a la tubería. • Lubricar el vástago de la válvula. • Al poner en servicio la válvula nueva, se debe asegurar que las empaquetaduras o sellos estén ajustados correctamente para evitar fugas. 8 Búsqueda por palabra Regresar • Accionar los mecanismos y/o motores (si existen) para verificar el funcionamiento adecuado de cierre y apertura de la válvula. Nota: Cuando sea necesario desmontar la válvula de la tubería se requiere que la tubería no esté presurizada y que el disco se mantenga en la posición de cierre total para evitar que se dañe. 1.2.6.2 Pruebas Una vez instalada la válvula en la tubería se requiere realizar lo siguiente: • • • • Revisar la sujeción de la válvula y sus mecanismos de operación. Probar el funcionamiento adecuado del mecanismo de cierre y apertura, abriendo y cerrando la válvula lentamente. En funcionamiento, verificar que no haya fugas a través de las empaquetaduras o sellos, abriendo y cerrando lentamente la válvula (siempre que sea posible). Si existen fugas, revisar nuevamente las empaquetaduras o sellos. Probar que no existan fugas a través de la sujeción de la válvula con la tubería (juntas). Si existen fugas revisar nuevamente los elementos de sujeción. 1.3 VÁLVULAS DE NO RETORNO (DÚO CHECK, COLUMPIO) 1.3.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de válvulas de no retorno (dúo check, columpio), que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos mecánicos. 1.3.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de válvulas de no retorno (dúo check, columpio). 1.3.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las válvulas de no retorno (dúo check y columpio) que se utilizan en el sector agua. 1.3.4 Referencias Greener R. W., 1989, ”VÁLVULAS, Selección, Uso y Mantenimiento”, McGraw-Hill, México. King R. C. , B.M.E., M.M.E., D.Sc., P.E., 1967, “Piping Handbook”,McGraw-Hill, USA. Macdonald K. T., 1988, “Valves: An Introduction”, Heating/Piping/Air Conditioning, October, USA. 9 Búsqueda por palabra Regresar Morrow L.C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. Rosaler R. C., P.E., 1995, “Standard Handbook of Plant Engineering”, McGraw-Hill, USA. 1.3.5 Definiciones Válvula de no retorno. Dispositivo mecánico que impide la inversión de flujo del agua en la tubería. Asiento. Superficie donde se logra el sello entre el disco y el cuerpo de la válvula, y está formado por el anillo del asiento. Colgador. Elemento que permite colgar el disco desde el cuerpo de la válvula. Cuerpo. Elemento en el que se ensamblan los demás componentes de la válvula y cuyos extremos se conectan a la tubería. Disco. Elemento que opera transversalmente al flujo, evitando o permitiendo el paso de éste. Junta. Elemento elastómetro u otro material similar utilizado para lograr la hermeticidad o sellado entre las uniones mecánicas. Pasador. Elemento que permite fijar el colgador al cuerpo de la válvula, permitiendo su rotación libre. Tapa. Elemento removible que permite el acceso al colgador y el disco. Las partes principales de la válvula de no retorno se muestran en la figura 1.5. 10 Búsqueda por palabra Regresar Figura 1.5 Válvula de no retorno 1.3.6 Procedimiento de instalación 1.3.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la válvula en la tubería debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar que no falten piezas (tornillos, tuercas, etc.). • Verificar que no existan componentes rotos en la válvula. • Abrir y cerrar la válvula manualmente. Recomendaciones • Colocar la válvula en la tubería en un lugar accesible para ser operada y para facilitar las maniobras de mantenimiento (de acuerdo con las especificaciones de diseño del sistema). • Evitar golpear la válvula durante su instalación, ya que esto puede provocar que se dañen sus componentes y su mal funcionamiento. • No retirar de la válvula los protectores colocados en las roscas o en las bridas sino hasta el momento preciso en que se va a instalar. • Cuando se instale la válvula evitar que tenga que soportar parte del peso de la tubería. • Colocar la válvula en tuberías horizontales (si es de columpio, debido a que trabaja por gravedad). El pasador de anclaje del colgador debe quedar en la 11 Búsqueda por palabra Regresar parte superior, es decir, nunca debe colocarse la válvula inclinada. Si la válvula es dúo check, puede colocarse también en tuberías verticales. Al instalar la válvula en la tubería aplique el siguiente procedimiento: • Limpiar bien el interior de la tubería antes de proceder a la instalación de la válvula, eliminando las partículas remanentes de óxido, gotas de soldadura, polvo y suciedad, para evitar que se introduzcan en la válvula. • Alinear correctamente los tubos a los que se conecta la válvula como se muestra en la figura 1.2 para evitar la inducción de esfuerzos innecesarios en la válvula, en los soportes y en la tubería. En caso de válvulas bridadas realice lo siguiente: • Retirar de la válvula los protectores colocados en las bridas. • Colocar las juntas adecuadas para las bridas. • Sujetar la válvula con los tubos, apretando los tornillos en ángulos de 180 grados y en el orden que se muestra en la figura 1.3. para evitar distorsiones en las bridas y/o tubos y asegurar el hermetismo adecuado de la unión. En caso de válvulas roscadas realice lo siguiente: • Retirar de la válvula los protectores colocados en las roscas. • Aplicar la pasta para cuerdas exclusivamente a las roscas macho. • Conectar el tubo con la válvula sin emplear demasiada fuerza para evitar que el tubo penetre en el interior de la válvula, provocando deformaciones en el cuerpo. Para esto, aplicar una llave universal (inglesa) o de estrías a la válvula, precisamente en el extremo en que se va a unir al tubo. Las llaves para tubo (stillson) deben ser aplicadas únicamente a la tubería. • Al poner en servicio la válvula nueva, se debe asegurar que la tapa esté ajustada correctamente para evitar fugas. Nota: Cuando sea necesario desmontar la válvula de la tubería se requiere que la tubería no esté presurizada. 1.3.6.2 Pruebas Una vez instalada la válvula en la tubería se requiere realizar lo siguiente: • En funcionamiento, verificar que no haya fugas a través de la junta de la tapa. Si existen fugas, revisar la junta y ajustar los pernos adecuadamente. • Probar que no existan fugas a través de la sujeción de la válvula con la tubería (juntas). Si existen fugas revisar nuevamente los elementos de sujeción. • Probar el funcionamiento adecuado de cierre de la válvula. Para esto, se requiere revisar que no haya flujo inverso, verificando el cierre hermético del disco y su asiento). Nota: Cuando sea necesario desmontar la válvula de la tubería se requiere que la tubería no esté presurizada. 12 Búsqueda por palabra Regresar 1.4 VÁLVULAS DE ADMISIÓN Y EXPULSIÓN DE AIRE 1.4.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de válvulas de admisión y expulsión de aire, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos mecánicos. 1.4.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de válvulas de admisión y expulsión de aire. 1.4.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las válvulas de admisión y expulsión de aire que se utilizan en el sector agua. 1.4.4 Referencias CNA, 1996, “Diseño de Instalaciones Mecánicas”, Electromecánica, Comisión Nacional del Agua, México. VAMEX S.A. de C.V., 1997, “Válvulas de Admisión, Expulsión y Eliminación de Aire”, México. 1.4.5 Definiciones Válvula de admisión y expulsión de aire. Dispositivo mecánico que permite la admisión y expulsión de aire durante el llenado y vaciado de la tubería. Válvula eliminadora de aire. Dispositivo mecánico que permite la eliminación de pequeñas cantidades de aire que se acumula en la tubería. Cuerpo. Elemento en el que se ensamblan los demás componentes de la válvula y cuyo extremo se conecta a la tubería. Tapa. Elemento removible que permite el acceso al interior de la válvula. Flotador. Elemento que permite la admisión y expulsión del aire. También impide la salida del agua. Asiento. Superficie donde se logra el sello entre el flotador y el cuerpo de la válvula, y está formado por el anillo del asiento. Cubierta. Elemento removible que impide la entrada de objetos extraños al interior de la válvula. Esprea. Elemento mecánico que permite la salida de aire del interior de la válvula. 13 Búsqueda por palabra Regresar Brazo. Elemento que sujeta el flotador con el perno de la esprea. Las partes principales de las válvulas de admisión, expulsión y combinada se muestran en la figura 1.6. Figura 1.6 (a) Válvula de admisión y expulsión de aire Figura 1.6 (b) Válvula de eliminación de aire 14 Búsqueda por palabra Regresar Figura 1.6 (c) Válvula de admisión, expulsión y eliminación de aire 1.4.6 Procedimiento de instalación 1.4.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la válvula en la tubería debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar que no falten piezas (tornillos, tuercas, etc.). • Verificar que no existan componentes rotos en la válvula. Recomendaciones • Colocar la válvula en la tubería en un lugar accesible para facilitar las maniobras de instalación y mantenimiento (de acuerdo con las especificaciones de diseño del sistema). • Evitar golpear la válvula durante su instalación, ya que esto puede provocar que se dañen sus componentes y su mal funcionamiento. • No retirar de la válvula los protectores colocados en las roscas o en las bridas sino hasta el momento preciso en que se va a instalar. • Cuando se instale la válvula evitar que tenga que soportar parte del peso de la tubería. • Se recomienda instalar una válvula de compuerta para seccionar la válvula de admisión y expulsión de aire. Al instalar la válvula en la tubería aplique el siguiente procedimiento: 15 Búsqueda por palabra Regresar • Limpiar bien el interior de la tubería antes de proceder a la instalación de la válvula, eliminando las partículas remanentes de óxido, gotas de soldadura, polvo y suciedad, para evitar que se introduzcan en la válvula. En caso de válvulas bridadas realice lo siguiente: • Retirar de la válvula los protectores colocados en las bridas. • Colocar las juntas adecuadas para las bridas. • Sujetar la válvula con el tubo, apretando los tornillos en ángulos de 180 grados y en el orden que se muestra en la figura 1.3, para evitar distorsiones en las bridas y/o tubos y asegurar el hermetismo adecuado de la unión. En caso de válvulas roscadas realice lo siguiente: • Retirar de la válvula los protectores colocados en las roscas. • Aplicar la pasta para cuerdas exclusivamente a las roscas macho. • Conectar el tubo con la válvula sin emplear demasiada fuerza para evitar que el tubo penetre en el interior de la válvula, provocando deformaciones en el cuerpo. Para esto, aplicar una llave universal (inglesa) o de estrías a la válvula, precisamente en el extremo en que se une al tubo. • Al poner en servicio la válvula nueva, se debe asegurar que la cubierta de protección esté ajustada, así como la tapa para permitir el cierre hermético con el flotador y evitar fugas. Nota: Cuando sea necesario desmontar la válvula de la tubería se requiere que la tubería no esté presurizada o que la válvula de seccionamiento esté totalmente cerrada. 1.4.6.2 Pruebas Una vez instalada la válvula en la tubería se requiere realizar lo siguiente: • Probar en funcionamiento, el mecanismo de admisión y expulsión de aire. Es necesario verificar que el flotador no permita la salida de agua. • Verificar en funcionamiento, que no haya fugas a través de las juntas o el niple. Si existen fugas, revisar nuevamente la junta y los elementos de sujeción de las bridas o el ajuste del niple (si es el caso). 1.5 VÁLVULAS DE ALIVIO 1.5.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de válvulas de alivio, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos mecánicos. 16 Búsqueda por palabra Regresar 1.5.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de válvulas de alivio. 1.5.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las válvulas de alivio que se utilizan en el sector agua. 1.5.4 Referencias Cocker A. K. AKC Technology, 1992, “Size Relief Valves Sensibility”, Chemical Engineering Progress”, August 1992. Fabricaciones y Servicios Industriales, S. A., “Válvulas de Seguridad y Alivio”, Catálogo IISA. Fabricaciones y Servicios Industriales, S. A., “Válvulas de Seguridad y Alivio: Instalación Cuidado y Mantenimiento”, IISA. Greener R. W., 1989, ”VÁLVULAS, Selección, Uso y Mantenimiento”, McGraw-Hill, México. King R. C. , B.M.E., M.M.E., D.Sc., P.E., 1967, “Piping Handbook”,McGraw-Hill, USA. Lyons J. L., P.E., 1982, “Lyons’ Valve Designer’s Handbook”, Van Nostrand Reinhold Company, USA. Morrow L.C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. Rosaler R. C., P.E., 1995, “Standard Handbook of Plant Engineering”, McGraw-Hill, USA. Rosaler R.C., P.E., 1995, “Standard Handbook of Plant Engineering”, McGraw-Hill, USA. Vamex, 1997, “Válvulas de Alivio: Instalación, Calibración y Mantenimiento”, Válvulas Vamex, S.A. de C.V. México. Vayremex, 1997, “Válvulas de seguridad y/o alivio”, Válvulas y Reguladores de México, S. A. de C. V, México. 1.5.5 Definiciones Válvula de alivio. Dispositivo mecánico que regula la presión de un líquido en una tubería, al permitir la salida del fluido cuando la presión sobrepasa un valor predeterminado. Asiento. Superficie donde se logra el sello entre el disco y el cuerpo de la válvula. Asiento del resorte (arandela). Plato que permite el alojamiento del resorte. 17 Búsqueda por palabra Regresar Bonete (cubierta). Tapa superior del cuerpo de la válvula. Contratuerca. Tuerca del tornillo de ajuste. Cuerpo. Elemento en el que se ensamblan los demás componentes de la válvula y cuyos extremos se conectan a la tubería. Diafragma. Elemento elastómetro que permite aislar la cámara superior de la válvula. Disco. Elemento que opera transversalmente al flujo, evitando o permitiendo el paso de éste. Flecha. Elemento que sirve de guía a los asientos del resorte. Resorte. Elemento que permite ajustar la presión de apertura de la válvula. Tornillo de ajuste. Elemento que permite ajustar la fuerza de tensión del resorte. Las partes principales de la válvula de alivio se muestran en la figura 1.7. Figura 1.7 Válvula de alivio 1.5.6 Procedimiento de instalación 1.5.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la válvula en la tubería debe considerarse lo siguiente: 18 Búsqueda por palabra Regresar Inspección Visual • Verificar que no falten piezas (tornillos, tuercas, etc.). • Verificar que no existan componentes rotos en la válvula. Recomendaciones • Evitar golpear la válvula durante su instalación, ya que esto puede provocar que se dañen sus componentes y su mal funcionamiento. • No retirar de la válvula los protectores colocados en las roscas o en las bridas sino hasta el momento preciso en que se va a instalar. • Cuando se instale la válvula evitar que tenga que soportar parte del peso de la tubería. • Utilizar tornillos y/o espárragos galvanizados. • Colocar la válvula en la tubería en un lugar accesible para ser operada y para facilitar las maniobras de mantenimiento (de acuerdo con las especificaciones de diseño del sistema). • Instalar un manómetro después de la válvula check del tren de descarga o antes de la válvula de alivio. Al instalar la válvula en la tubería aplique el siguiente procedimiento: • Instalar una válvula de seccionamiento antes del punto de instalación de la válvula de alivio. • Limpiar bien el interior de la tubería antes de proceder a la instalación de la válvula, eliminando las partículas remanentes de óxido, gotas de soldadura, polvo y suciedad, para evitar que se introduzcan en la válvula. • Colocar la válvula de tal manera que la flecha realzada apunte hacia la descarga. En caso de válvulas bridadas realice lo siguiente: • Retirar de la válvula los protectores colocados en las bridas. • Colocar las juntas adecuadas para las bridas. • Sujetar la válvula con los tubos, apretando los tornillos en ángulos de 180 grados y en el orden que se muestra en la figura 1.3, para evitar distorsiones en las bridas y/o tubos y asegurar el hermetismo adecuado de la unión. En caso de válvulas roscadas realice lo siguiente: • Retirar de la válvula los protectores colocados en las roscas. • Aplicar la pasta para cuerdas exclusivamente a las roscas macho. • Conectar el tubo con la válvula sin emplear demasiada fuerza para evitar que el tubo penetre en el interior de la válvula, provocando deformaciones en el cuerpo. Para esto, aplicar una llave universal (inglesa) o de estrías a la válvula, precisamente en el extremo en que se va a unir al tubo. Las llaves para tubo (stillson) deben ser aplicadas únicamente a la tubería. • Al poner en servicio la válvula nueva, se debe asegurar que las juntas estén ajustadas adecuadamente para evitar fugas. Nota: Cuando sea necesario desmontar la válvula de la tubería se requiere que la tubería no esté presurizada o que la válvula de seccionamiento esté cerrada. 19 Búsqueda por palabra Regresar 1.5.6.2 Pruebas Una vez instalada la válvula en la tubería se requiere realizar lo siguiente: • Probar que no existan fugas a través de la sujeción de la válvula con la tubería o a través de la unión del bonete con el cuerpo de la válvula. Si existen fugas revisar nuevamente los elementos de sujeción. Abrir lentamente la válvula de compuerta para que el agua llegue hasta la válvula de alivio. Calibración • Cerrar la válvula de compuerta que secciona a la válvula de alivio. • Cerrar la esfera (1) mostrada en la figura 1.8. • Cerrar a tope la aguja (2) mostrada en la figura 1.8 y abrirla una vuelta aproximadamente. • Abrir lentamente la válvula de compuerta para que la válvula de alivio se llene y cierre. • Aflojar al máximo el tornillo del piloto (3) mostrada en la figura 1.8. • Abrir la esfera (1) y cuando la válvula abra completamente, cerrar la esfera (1) para verificar que la velocidad de cierre sea lenta. Si el cierre es muy lento o no cierra, abrir la aguja (2). Si el cierre es rápido o no abre, cerrar la aguja (2). Los ajustes requeridos deben realizarse en cuartos de vuelta, considerando que mientras más cerrada esté la aguja (2) la apertura será más rápida y sensible, así como el cierre más lento. • Abrir la esfera (1) y proceder gradualmente el ajuste del tornillo piloto (3), posicionándolo de tal manera que la válvula abra a la presión especificada, verificándola con la del manómetro de descarga de la bomba. Cuando la válvula empiece a cerrar espere un momento para verificar que cierra totalmente, si esto no ocurre, ajustar el tornillo hasta que cierre totalmente. Para localizar el punto más sensible debe apretarse o aflojarse en octavos de vuelta, esperando de cinco a diez segundos en cada ajuste, manteniendo la esfera (1) abierta. • Provocar el golpe de ariete varias veces para comprobar la calibración de la válvula y asegúrese de apretar la contratuerca del piloto (3). Nota: Cuando sea necesario desmontar la válvula de la tubería se requiere que la tubería no esté presurizada o que se haya cerrado la válvula de compuerta que secciona a la válvula de alivio. 20 Búsqueda por palabra Regresar Figura 1.8 Válvula de alivio 21 Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO 2. INSTALACIÓN DE BOMBAS PARA AGUAS CRUDAS Y TRATADAS..................24 2.1 BOMBAS CENTRIFUGAS HORIZONTALES DE CARCASA BIPARTIDA..............24 2.1.1 Introducción.............................................................................................................24 2.1.2 Objetivo ...................................................................................................................24 2.1.3 Campo de aplicación...............................................................................................24 2.1.4 Referencias .............................................................................................................24 2.1.5 Definiciones.............................................................................................................24 2.1.6 Descripción general ................................................................................................25 2.1.7 Procedimiento de instalación ..................................................................................26 2.2 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO TURBINA......................................30 2.2.1 Introducción.............................................................................................................30 2.2.2 Objetivo ...................................................................................................................31 2.2.3 Campo de aplicación...............................................................................................31 2.2.4 Referencias .............................................................................................................31 2.2.5 Definiciones.............................................................................................................31 2.2.6 Descripción general ................................................................................................32 2.2.7 Procedimiento de instalación ..................................................................................35 2.3 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO SUMERGIBLE..............................45 2.3.1 Introducción.............................................................................................................45 2.3.2 Objetivo ...................................................................................................................45 2.3.3 Campo de aplicación...............................................................................................45 2.3.4 Referencias .............................................................................................................45 2.3.5 Definiciones.............................................................................................................45 2.3.6 Descripción general ................................................................................................46 2.3.7 Procedimiento de instalación ..................................................................................47 2.4 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO FLUJO MIXTO..............................51 2.4.1 Introducción.............................................................................................................51 2.4.2 Objetivo ...................................................................................................................51 2.4.3 Campo de aplicación...............................................................................................52 2.4.4 Referencias .............................................................................................................52 2.4.5 Definiciones.............................................................................................................52 2.4.6 Descripción general ................................................................................................53 2.4.7 Procedimiento de instalación ..................................................................................54 2.5 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO BOTE O BARRIL..........................63 2.5.1 Introducción.............................................................................................................63 2.5.2 Objetivo ...................................................................................................................63 2.5.3 Campo de aplicación...............................................................................................63 2.5.4 Referencias .............................................................................................................63 2.5.5 Definiciones.............................................................................................................63 2.5.6 Descripción general ................................................................................................64 2.5.7 Procedimiento de instalación ..................................................................................65 2.6 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO PROPELA.....................................72 Búsqueda por palabra Regresar 2.6.1 Introducción.............................................................................................................72 2.6.2 Objetivo ...................................................................................................................72 2.6.3 Campo de aplicación...............................................................................................72 2.6.4 Referencias .............................................................................................................72 2.6.5 Definiciones.............................................................................................................72 2.6.6 Descripción general ................................................................................................73 2.6.7 Procedimiento de instalación ..................................................................................74 2.7 BOMBAS RECIPROCANTES DE POTENCIA TIPO PISTÓN .................................82 2.7.1 Introducción.............................................................................................................82 2.7.2 Objetivo ...................................................................................................................82 2.7.3 Campo de aplicación...............................................................................................82 2.7.4 Referencias .............................................................................................................82 2.7.5 Definiciones.............................................................................................................83 2.7.6 Descripción general ................................................................................................83 2.7.7 Procedimiento de instalación ..................................................................................84 2.8 BOMBAS TIPO ARIETE ............................................................................................88 2.8.1 Introducción.............................................................................................................88 2.8.2 Objetivo ...................................................................................................................88 2.8.3 Campo de aplicación...............................................................................................88 2.8.4 Referencias .............................................................................................................88 2.8.5 Definiciones.............................................................................................................88 2.8.6 Descripción general ................................................................................................89 2.8.7 Procedimiento de instalación ..................................................................................89 Búsqueda por palabra Regresar 2. INSTALACIÓN DE BOMBAS PARA AGUAS CRUDAS Y TRATADAS 2.1 BOMBAS CENTRIFUGAS HORIZONTALES DE CARCASA BIPARTIDA 2.1.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas centrífugas horizontales de carcasa bipartida, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 2.1.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar el mantenimiento de bombas centrífugas horizontales de carcasa bipartida axialmente con impulsor entre rodamientos. 2.1.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas centrífugas con flecha en posición horizontal y carcasa bipartida axialmente, que se utilizan en el sector agua. 2.1.4 Referencias API Standard 610, 1981, Centrifugal Pumps for General Refinery Services, American Petroleum Institute, Sixth Edition, USA Hydraulic Institute, 1975, Hydraulic Institute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps, Thirteenth Edition, USA. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump handbook, McGraw-Hill Inc., USA. Karassik Igor J. y Roy Carter, 1980, Bombas centrífugas, McGraw-Hill, México. Karassik Igor J., 1981, CentrIfugal pump clinic, Marcel Dekker, USA. 2.1.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. Carcasa o Cubierta. Cubierta de la bomba con espesor adecuado para soportar diferentes presiones y que incluye el espacio para el impulsor, y las boquillas de succión y descarga. Impulsor. Elemento rotativo de la bomba con álabes donde entra el líquido y es impulsado. Flecha. Elemento cilíndrico en donde se monta el impulsor y a través del cual la potencia de entrada es transmitida al impulsor. 24 Búsqueda por palabra Regresar Estopero. Elemento removible (generalmente cilindro hueco) que aloja varios anillos de empaque, usado para proteger la bomba contra escurrimientos o fugas de líquido, en el punto en el que la flecha atraviesa la cubierta de la bomba. Empaque o empaquetadura. Anillos de asbesto grafitado o de metal suave presionados entre si lateralmente contra la flecha o manga, para proveer un sellado alrededor de la flecha. Prensaestopas. Plato ajustable, que comprime al empaque dentro del estopero o retiene el elemento estacionario del sello mecánico. Manga de flecha. Pieza cilíndrica montada sobre la flecha de la bomba para proteger la flecha de las partes estacionarias. Balero interno o rodamiento interno. Es el rodamiento más cercano al cople de una bomba centrífuga de doble succión y carcasa bipartida. Estos rodamientos son de tipo radial. Balero externo o rodamiento externo. Es el rodamiento más alejado del cople de una bomba centrífuga de doble succión y carcasa bipartida. Estos rodamientos son de tipo radial . Caja de baleros. Cuerpo en el que se montan los baleros. Base de la bomba. Elemento o bastidor metálico integral sobre el cual la bomba y su accionador son montados. Grasera. Recipiente que contiene y suministra el lubricante. Tubería de agua de sellos o tubería de agua de enfriamiento. Tubería usada para introducir líquido dentro del espacio del empaque a través de las venas o conductos de la cubierta de la bomba. 2.1.6 Descripción general Las bombas horizontales son de diseño compacto que permite el fácil acceso para la instalación de la mayoría de sus componentes. En la figura 2.1 se muestra un esquema típico de una bomba horizontal de carcasa bipartida axialmente. 25 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.1 bomba centrifuga horizontal, doble succión de carcasa bipartida axialmente 2.1.7 Procedimiento de instalación Dadas las diferencias en diseño y materiales de construcción de las bombas centrífugas horizontales de carcasa bipartida, los procedimientos de instalación deben apegarse a las instrucciones del fabricante antes de su puesta en servicio. Sin embargo en esta sección se indican los aspectos que deben considerarse. 2.1.7.1 Inspección e identificación de partes Inspección visual de cada uno de los ensambles o partes de la bomba, esta actividad debe ser acompañada con una identificación e inventario de partes. 26 Búsqueda por palabra Regresar 2.1.7.2 Cimentación. La cimentación es una estructura rígida para proporcionar un soporte rígido permanente a toda el área de la plancha de la base y para absorber cualquier esfuerzo. Cimentación de concreto Cabe mencionar que una buena cimentación de concreto se desplanta desde el suelo firme. Durante la construcción de la cimentación, se debe dejar un margen para poner lechada de concreto entre la superficie áspera del concreto y la cara inferior de la placa base. El espacio entre el fondo de la plancha y la parte superior del cimiento generalmente es de 1.9 a 5.08 cm. En el caso que la bomba sea muy grande, ésta puede montarse directamente sobre la cimentación, y se deben colocar placas de zapata bajo las patas de la bomba y del motor. De esta manera, si es necesario, se posible corregir el alineamiento utilizando lainas y se puede desmontar e instalar la bomba con facilidad. Pernos de anclaje El espacio requerido por la bomba y la colocación de los pernos de anclaje se determinan con los planos suministrados por el fabricante. Cada perno de cimentación deberá rodearse de una camisa de tubo, con un diámetro de tres o cuatro veces mayor que el del perno. Una vez colada la cimentación de concreto, el tubo queda fijo, mientras que el perno podrá moverse para ajustarse al agujero de la placa de la base. Planchas o placas de base Cuando una unidad se monta en una placa o estructura de acero, se debe colocar tan cerca como sea posible de los elementos principales y vigas, y debe soportarse de tal forma que no se deforme la placa de base o se pueda alterar el alineamiento por cualquier flexión o expansión de la estructura o la plancha. 2.1.7.3 Alineamiento Cuando el conjunto motor-bomba están montados sobre una misma placa de base y se instala por primera vez, generalmente está alineado en fábrica y no se requiere la alineación del conjunto. Sin embargo, la verificación del alineamiento será necesaria en los siguientes casos: • • • Después de que el conjunto ha sido nivelado sobre la cimentación. Después de que la lechada se ha secado y los pernos de cimentación hallan sido apretado. Después de que ha sido instalada la tubería a la bomba. Todas las verificaciones de alineación deben hacerse con las mitades del acoplamiento desconectadas. 27 Búsqueda por palabra Regresar 2.1.7.4 Nivelación • Verificar que las superficies de la placa de base que se colocarán sobre la cimentación estén lisas y limpias. • Colocar la placa de base sobre la cimentación. La placa debe soportarse con pequeñas tiras de placa de acero o lainas cerca de los pernos de anclaje. • Nivelar la placa de base adicionando o eliminando lainas bajo la placa, utilizando un nivel de burbuja. • Verificar la nivelación, si es posible, colocando el nivel en alguna otra parte como la flecha de la bomba. • Verificar que durante el proceso de nivelación de la bomba y la placa de base (si es el caso) se mantenga el alineamiento de los dos medios coples (desacoplados) entre la flecha de la bomba y el motor. • Apretar con los dedos las tuercas de los pernos de anclaje. • Ajustar los soportes de metal o cuñas hasta que los ejes de la bomba y del motor estén a nivel. • Verificar con un nivel de burbuja que las caras del acoplamiento así como de las bridas de succión y descarga de la bomba estén horizontales o verticales según se requiera, y la bomba esté a la altura especificada y en su lugar. 2.1.7.5 Vaciado de la lechada Cuando la alineación es correcta, es necesario apretar los pernos de cimentación, pero no demasiado. Así, la base del conjunto motor-bomba podrá se unida a la cimentación a través de la lechada. La placa de base deberá llenarse completamente de la lechada, y es deseable lechar las piezas de nivelación calzas o acuñar en su lugar (ver figura 2.2). Los pernos de cimentación no deberán apretarse totalmente hasta que la lechada se endurezca, comúnmente alrededor de 48 horas después de vertida. Figura 2.2 Aplicación de lechada de cemento 28 Búsqueda por palabra Regresar 2.1.7.6 Equipo y herramientas para instalación La instalación de una bomba centrífuga horizontal se requiere de la utilización de: • Equipo. Se requiere de un equipo de elevación como tripies y grúas los cuales deben tener la altura suficiente para el montaje del equipo. • Herramientas. Entre las herramientas que pueden requerirse para la instalación se encuentran los cables de acero, cadenas, llaves de estrías, llaves españolas, abrazaderas, graseras y brochas. 2.1.7.7 Pruebas y Puesta en Servicio Dependiendo de las características de la tubería de succión, la tubería y la carcasa, éstas deben estar llenas de agua antes de poner en operación la bomba. En esta sección se incluye las pruebas y verificaciones que deben considerarse para la puesta en servicio de una bomba centrífuga. 2.1.7.7.1 Verificación de Alineamiento Debe verificarse la alineación entre el motor y la bomba. El primer paso es el de asegurarse que giren libremente tanto el rotor o flecha de la bomba como del motor. Se debe colocar una regla recta a través del acoplamiento por un lado y por arriba; al mismo tiempo, las caras de las mitades del acoplamiento deberán verificarse con un medidor cónico de espesores o con un calibrador de hojas, para saber si las caras están paralelas. Se tendrá un alineamiento correcto cuando la distancia entre las caras sea la misma en todos los puntos y una regla recta asienta bien en cualquier punto de los cantos. En el caso en que las caras no sean paralelas, tanto el medidor de espesores como el calibrador de hojas mostraran una diferencia en distintos puntos. Por otra parte, si un acoplamiento está más alto que otro, la cantidad de desalineamiento puede determinarse utilizando una regla recta y los calibradores de hojas. 2.1.7.7.2 Procedimiento de Arranque Los pasos a seguir para el arranque de una bomba centrífuga dependen de su tipo y el servicio en el que está aplicada. Es decir, el procedimiento de arranque es función de las características de funcionamiento del equipo en cuestión; de esta forma, existen bombas que manejan cargas altas y medianas que suben de una condición de cierre a la condición de capacidad normal de operación, por lo tanto, estas bombas deben arrancarse contra válvula de descarga cerrada. Por otra parte, en las bombas de flujo mixto la curva de consumo de energía o curva de potencia tiene una característica opuesta a las bombas de flujo radial; es decir, con bajo gasto la potencia se incrementa. Esto siguiere que las bombas de este tipo de deban arrancar con la válvula de descarga totalmente abierta. 29 Búsqueda por palabra Regresar En el caso en que la bomba esté accionada por un motor eléctrico y que se pueda arrancar contra una válvula de compuerta cerrada, el procedimiento de arranque es el siguiente: • • • • • • • • Verificar las conexiones eléctricas del motor. Verificar el alineamiento entre motor y bomba. Cebar la bomba, abriendo la válvula de succión y cerrando las purgas. Abrir la válvula de suministro de agua a los estoperos si son enfriados con agua. Arrancar el motor. Abrir la válvula de descarga lentamente. Verificar el escurrimiento en los estoperos y ajustar la válvula de sello para tener un flujo apropiado de lubricación de la empaquetadura. En caso de utilizar una empaquetadura nueva, no se debe apretar el prensaestopas inmediatamente, se debe permitir que se asiente el empaque antes de reducir el escurrimiento por los estoperos. Verificar la operación general tanto de la bomba como del motor eléctrico, efectuando una inspección visual de fugas y tratando de identificar ruidos o condiciones de operación anormales. Si la configuración de la instalación requiere que la bomba arranque contra una válvula de retención cerrada con la válvula de compuerta de la descarga abierta, se deben seguir los mismos pasos mencionados arriba, excepto que la válvula de compuerta de la descarga se deberá abrir un poco antes de arrancar el motor. 2.1.7.7.3 Pruebas de Funcionamiento En campo, generalmente no se cuenta con toda la instrumentación para efectuar una prueba en donde se verifique el comportamiento completo de la bomba. Sin embargo, basado en la información del fabricante, como la curva de comportamiento, el equipo debe cumplir operar bajo determinadas condiciones para garantizar el buen funcionamiento de la instalación. Existen dos parámetros que determinan el punto (en la curva de comportamiento) de operación de una bomba: la carga total y el caudal. En vista de que la mayoría de las instalaciones cuentan con medidor de caudal, la tarea restante consiste en la determinación de la carga total. Conociendo esta última, la prueba de verificación del funcionamiento se realiza al localizar la intersección de estas dos variables en la curva del fabricante, la cual debe estar muy próximo al punto de diseño de la bomba. 2.2 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO TURBINA 2.2.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas centrífugas verticales tipo turbina, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 30 Búsqueda por palabra Regresar 2.2.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bombas centrífugas verticales tipo turbina. 2.2.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas centrífugas verticales tipo turbina, que se utilizan en el sector agua. 2.2.4 Referencias Nacional de Bombas y Válvulas, 1997, Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento para Bombas Verticales tipo Turbina, México. Fairbanks Morse, 1997, Instalation, Operation and Maintenance Instruccions. Vertical Turbine Pumps, USA. Hydraulic Institute, 1975, Hydraulic Institute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps, Thirteenth Edition, USA. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump Handbook, McGraw-Hill Inc., USA. Karassik Igor J. y Roy Carter, 1980, Bombas Centrífugas, McGraw-Hill, México. Karassik Igor J., 1981, CentrIfugal Pump Clinic, Marcel Dekker, USA. 2.2.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. Bomba centrífuga vertical tipo turbina. Diseño específico de bomba centrífuga que opera con una flecha en posición vertical. La aplicación de este tipo de bombas es el manejo de agua de pozos profundos para abastecimiento municipal e industrial. Impulsor. Elemento rotativo de la bomba con álabes donde entra el líquido y es impulsado. Estopero. Elemento removible (generalmente cilindro hueco) que aloja varios anillos de empaque, usado para proteger la bomba contra escurrimientos o fugas de líquido, en el punto en el que la flecha atraviesa la cubierta de la bomba. Empaque o empaquetadura. Anillos de asbesto grafitado o de metal suave presionados entre si lateralmente contra la flecha o manga, para proveer un sellado alrededor de la flecha. Prensaestopas. Plato ajustable, que comprime al empaque dentro del estopero o retiene el elemento estacionario del sello mecánico. 31 Búsqueda por palabra Regresar Cabezal de descarga. Elemento a través del cual el líquido (agua) sale de la bomba y que constituye el soporte del motor y del tubo de columna. Flecha motriz o Flecha Superior. Barra cilíndrica (flecha) de una bomba vertical que transmite la potencia del motor a la flecha intermedia o línea de flecha. Tubo de columna. Tubería vertical que conduce el líquido (agua) desde el tazón de descarga hasta el cabezal de descarga. Cople del tubo de columna. Elemento tubular con cuerda o rosca interior utilizado para unir dos tramos de tubos de columna. Tubo de succión. Tramo recto de tubería que conduce el líquido al interior de la bomba, y que se localiza entre el colador (coladera) y la cabeza de succión. Cabeza de succión. Dispositivo utilizado para recibir el líquido (agua) y guiarlo al primer impulsor. 2.2.6 Descripción general Las bombas centrífugas verticales tipo turbina están dedicadas a la operación sumergida y están desarrolladas para bombear, generalmente, agua de pozos. Estas bombas están diseñadas con una flecha que pueda fácilmente subirse o bajarse desde arriba para permitir el ajuste apropiado de la posición del impulsor en el tazón. Existen dos tipos principales, en la figura 2.3 se muestra un esquema típico de una bomba centrífuga vertical tipo turbina con impulsores cerrados con línea de flecha cubierta (lubricación de aceite), y en la figura 2.4 se muestra un esquema típico de una bomba centrífuga vertical tipo turbina con impulsores cerrados con línea de flecha abierta (lubricación con agua). Otra variante en el diseño de este tipo de bombas se muestra en la figura 2.5 que incluye la utilización de un motor de flecha sólida. 32 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.3 Bomba centrifuga vertical tipo turbina de impulsores cerrados y lubricada con aceite 33 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.4 Bomba centrifuga vertical tipo turbina de impulsores semi-abiertos, lubricada con agua 34 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.5 Bomba centrifuga vertical tipo turbina de impulsores cerrados lubricada con agua 2.2.7 Procedimiento de instalación Dadas las diferencias en diseño y materiales de construcción de las bombas centrífugas verticales tipo turbina, los procedimientos de instalación deben apegarse a las instrucciones del fabricante antes de su puesta en servicio. Sin embargo en esta sección se indican los aspectos que deben considerarse. 2.2.7.1 Condiciones de Pozo o Cárcamo Es necesario revisar las condiciones del pozo o cárcamo de bombeo antes de instalar la bomba. Este debe ser recto, con diámetro y profundidad suficiente para recibir la 35 Búsqueda por palabra Regresar bomba. Cabe mencionar que el pozo o cárcamo debe tener la capacidad adecuada para la bomba. 2.2.7.2 Cimentación La cimentación es una estructura rígida para proporcionar un soporte rígido permanente a todo el elemento de soporte de una bomba vertical. Para la instalación de bombas verticales de cárcamo húmedo o foso lleno, se debe utilizar una placa de boca de foso o una zapata como elemento de soporte del cabezal de descarga de la bomba. La cara de montaje de la zapata debe estar maquinada a una superficie plana y lisa, debido a que será utilizada para alinear la bomba. Si la tubería de descarga está localizada abajo de la brida de soporte de la bomba (descarga abajo del nivel del suelo es recomendable utilizar una placa rectangular como se muestra en la figura 2.6. Si la tubería de descarga está colocada arriba de la brida de soporte de la bomba (descarga arriba del nivel del suelo) se debe proveer una placa o zapata circular. Se debe dejar suficiente espacio para permitir el paso de todas las partes de la bomba localizadas abajo de la brida de soporte, como un agujero para hombre en un lado de la cubierta, como se muestra en la figura 2.7. Un método común para tener una zapata embebida en concreto para una bomba vertical se muestra en la figura 2.8. 36 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.6 Placa tipo rectangular para bomba vertical con descarga bajo el nivel de piso 37 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.7 Zapata tipo circular para bomba vertical con descarga sobre el nivel del piso Figura 2.8 Placa o zapata embebida en concreto para instalación de bomba vertical 38 Búsqueda por palabra Regresar 2.2.7.3 Equipo y herramientas para instalación La instalación de una bomba centrífuga vertical requiere de la utilización de: • Equipo. Se requiere de un equipo de elevación como tripies, grúas, malacates y camiones grúa, los cuales deben tener la altura suficiente para el montaje de las diferentes secciones o ensambles de la bomba. • Herramientas. Entre las herramientas que pueden requerirse para la instalación se encuentran los cables de acero, cadenas, llaves de estrías, llaves españolas, abrazaderas, graseras y brochas. 2.2.7.4 Instalación de la bomba El proceso completo de instalación de una bomba vertical tipo turbina incluye los siguientes puntos: • Identificar y revisar las partes. Es recomendable, efectuar una inspección visual de cada uno de los ensambles o partes de la bomba, esta actividad debe ser acompañada con una identificación e inventario de partes. • • • Instalar el colador y tubo de succión. - Instalar el colador en el tubo de succión. - Sujetar los elevadores al tubo de succión, aproximadamente 30 cm abajo del extremo roscado. - Levantar el ensamble sobre el pozo. - Bajar el ensamble al pozo de tal manera que los elevadores estén apoyados en la base de cimentación. - Limpiar y lubricar las cuerdas o roscas expuestas. Instalar el ensamble de tazones. - Sujetar los elevadores al ensamble de tazones y levantarlo a una posición directamente sobre el tubo de succión. - Instalar el ensamble de tazones en el tubo de succión. - Levantar el conjunto para permitir la remoción de los elevadores del tubo de succión (que están apoyados en la base de la cimentación). - Quitar los elevadores del tubo de succión. - Bajar el ensamble de manera que los elevadores sujetos al ensamble de tazones estén apoyados en la base de cimentación. Al efectuar esta maniobra se debe tener cuidado de no dañar el colador. Instalar el ensamble de columna. - Antes de instalar la sección inferior de la columna, se debe verificar la proyección de la flecha del cuerpo de tazones. Esta es la distancia del 39 Búsqueda por palabra Regresar • • asiento de la columna al extremo superior de la flecha de la bomba. Anotar esta dimensión para referencia. Esta dimensión tendrá que verificarse después de cada sección o tramo de columna que se ensamble. - Limpiar todas las roscas. - Sujetar con una cuerda la sección inferior de columna, justo abajo del cople de columna con una cuerda aproximadamente 30 cm arriba de las roscas de la columna dar una vuelta alrededor del tubo y otra vuelta alrededor de la flecha. Es decir, la cuerda sujeta tanto a la columna como a la flecha. - Levantar la columna completa y la flecha ensamblada a una posición vertical, directamente sobre el cuerpo de tazones. Se debe Tener cuidado de prevenir deslizamiento o cabeceo de la flecha, cuando se levanta el conjunto. Acoplar las flechas. - Bajar el ensamble de columna para acoplar la línea de flecha con la flecha de bomba, utilizando el cople de flecha. Es importante mencionar que las flechas tienen cuerda izquierda. En este proceso, se deben sujetar firmemente las flechas teniendo el cuidado de no dañarlas con las llaves utilizadas para la sujeción. - Levantar la columna completa de tal forma que se puedan remover los elevadores inferiores. - Bajar el conjunto hasta que los elevadores superiores se apoyen sobre la cimentación. - Verificar que la flecha se encuentre centrada en el tubo de columna. En caso contrario, se debe corregir esta condición, debido a que seguramente la flecha pudo haber sufrido de una flexión durante la etapa de montaje. - Instalar un ensamble de portachumacera con chumacera de hule en el interior del cople de columna e introducir la flecha. - Medir la proyección de la flecha sobre la superficie de la portachumacera, en donde asienta la siguiente sección del tubo de columna. Comparar esta medición con la proyección de la flecha de la bomba. Ambas mediciones deben ser iguales con una tolerancia de +/- 3.2 mm. - Acoplar la siguiente línea de flecha. Instalar la columna superior. La columna superior es la última sección del ensamble de columna o tubo de columna, para su instalación se debe seguir el siguiente procedimiento: - Levantar el tubo superior de columna y fijarlo con el último cople de columna. - Instalar y apretar la brida de columna en el último tubo de columna. • Instalar el cabezal de descarga. - Verificar que se haya instalado el último tubo de columna, generalmente llamado tubo de columna superior así como la brida de columna. - Limpiar la superficie de la brida de columna que estará en contacto con el cabezal de descarga de la bomba. 40 Búsqueda por palabra Regresar • - Aplicar una capa de silicón o una junta entre la brida de columna y el cabezal de descarga de la bomba. - Levantar el cabezal de descarga sobre la brida de columna. - Bajar el cabezal y atornille con la brida de columna. - Bajar el cabezal de descarga de la bomba hasta que se apoye sobre la base de la cimentación. - Instalar las tuercas de fijación del cabezal de descarga a la base de cimentación sin apretar. Instalar el ensamble del estopero. - Bajar el estopero sobre la flecha motriz. - Instalar las empaquetaduras. Esto debe hacerse con el siguiente procedimiento: à Revisar la manga de flecha para asegurarse que está en condiciones aceptables. à Verificar que la empaquetadura nueva es de tipo adecuado para el líquido, presión y temperatura de operación. à Insertar cada anillo de empaquetadura por separado, empujándolo derecho dentro de la caja y asentándolo firmemente, usando anillos divididos de empuje de tamaño apropiado, que se ajusten perfectamente a la caja. Los anillos de empaque sucesivos deberán girarse para que sus juntas queden separadas 120 o 180 grados. Generalmente se requiere instalar 3 anillos. à • Cuando se usa una jaula de sello, se debe asegurar de que éste se instala entre los dos anillos de empaque apropiados, para que maneje correctamente el suministro de líquido cuando el estopero está totalmente empacado y ajustado. - Instalar el prensaestopas y apriete firmemente las tuercas del mismo, después de que se han insertado todos los anillos de empaquetadura requeridos. - Retroceder las tuercas del prensaestopas hasta que solo estén apretadas con los dedos, esto debe efectuarse después del primer apriete. El arranque de la bomba debe efectuarse con el estopero flojo, de modo que haya un escurrimiento inicial excesivo. Apretar ligeramente y en forma pareja las tuercas del prensaestopas, a intervalos de 15 a 20 minutos de modo que el escurrimiento se reduzca a lo normal después de varias horas. Nivelar el cabezal. - Nivelar y ajustar el cabezal de descarga de tal forma que la flecha superior quede en posición vertical. La superficie que estará sobre la cimentación debe apoyarse sobre calzas de metal o cuñas de metal. Las piezas de soporte deben colocarse cerca de pernos de la cimentación. - Apretar las tuercas de los tornillos de la cimentación, una vez nivelado el cabezal de descarga. 41 Búsqueda por palabra Regresar • Instalar el motor eléctrico. Los motores verticales utilizados en plantas de bombeo pueden ser de flecha hueca o flecha sólida. El procedimiento general para el montaje de un motor de flecha hueca es el siguiente: - Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos o ganchos. - Revisar que las superficies del cabezal de descarga, base de instalación del motor estén limpias y libres de elementos extraños. - Remover la cubierta o tapa del motor. - Levantar y colocar el motor en su base insertando la flecha motriz en la flecha hueca del motor. - Girar el plato de acoplamiento e insertar la cuña en el cuñero de la flecha de ajuste y el plato de acoplamiento. - Ajustar la tuerca de ajuste de la flecha. El procedimiento general para el montaje de un motor de flecha sólida es el siguiente: - Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos o ganchos. - Revisar que las superficies del cabezal de descarga, base de instalación del motor estén limpias y libres de elementos extraños. - Instalar la mitad inferior del cople, roscándolo totalmente en la flecha superior. - Instalar la mitad superior del cople, el anillo reten bipartido y la cuña en la extensión de la flecha del motor. - Levantar el motor sobre el cabezal de descarga. - Orientar y bajar el motor, colocarlo sobre el cabezal de descarga o pedestal de la bomba, alinear los tornillos de fijación de ambos elementos. - Verificar el alineamiento angular de las dos mitades del cople. - Colocar los tornillos para fijar el motor al cabezal de descarga o pedestal, sin apretar (flojos). - Verificar el sentido de rotación del motor, el cual debe ser contrario a las manecillas del reloj, visto desde la parte superior del motor. Cabe mencionar que acción debe realizarse antes de unir las dos mitades del cople. - Efectuar el alineamiento longitudinal (vertical) del acoplamiento: à Colocar un indicador de carátula sobre la extensión de la flecha sólida del motor. à Ajustar el indicador, haciendo contacto con la flecha superior. à Girar lentamente con la mano la flecha del motor, y registe las lecturas en cuatro puntos opuestos (generalmente a 0o, 90o, 180o y 270o), para determinar la posición relativa entre la flecha del motor y la flecha superior de la bomba. 42 Búsqueda por palabra Regresar à • • Ajustar la posición del motor sobre el cabezal de descarga o pedestal de acuerdo a las lecturas del indicador de carátula, hasta obtener el alineamiento vertical de las flechas. - Girar la mitad inferior del cople sobre la flecha superior de la bomba hasta que la distancia entre las dos mitades sea de aproximadamente 19.05 mm del juego axial de la bomba y coloque la cuña. - Colocar los tornillos que unen las dos mitades del cople y apriete firmemente. - Verificar nuevamente el alineamiento de las flechas. Ajustar los impulsores. - Levantar los impulsores hasta que giren libremente. - Ajustar los impulsores. Para el ajuste de los impulsores deben seguirse las recomendaciones del fabricante de la bomba. En algunos casos, la tuerca de ajuste se gira ¾ de vuelta por cada 30.48 m de carga total. Efectuar la conexión eléctrica del motor. - Conectar las terminales del motor a los conductores del arrancador. - Arrancar el motor de forma instantánea para verificar el sentido de rotación; generalmente, en sentido contrario a las manecillas del reloj (visto desde la parte superior). En caso de que el sentido de rotación sea incorrecto, intercambie dos de las tres terminales conectadas (para motores trifásicos). Después de realizar el cambio, verifique nuevamente el sentido de rotación. 2.2.7.5 Pruebas y Puesta en Servicio 2.2.7.5.1 Verificación de Alineamiento En el caso cuando el conjunto motor-bomba incluya motor de flecha sólida, se debe verificar la alineación. El primer paso es el de asegurarse que giren libremente las flechas del conjunto. Se debe colocar una regla recta a través del acoplamiento en por lo menos dos puntos separados 90o; al mismo tiempo, las caras de las mitades del acoplamiento deberán verificarse con un medidor cónico de espesores o con un calibrador de hojas, para saber si las caras están paralelas. Se tendrá un alineamiento correcto cuando la distancia entre las caras sea la misma en todos los puntos y una regla recta asienta bien en cualquier punto de los cantos. En el caso en que las caras no sean paralelas, tanto el medidor de espesores como el calibrador de hojas mostraran una diferencia en distintos puntos. Por otra parte, si un acoplamiento está más alto que otro, la cantidad de desalineamiento puede determinarse utilizando una regla recta y los calibradores de hojas. 2.2.7.5.2 Arranque El arranque del equipo incluye los siguientes puntos: • Verificar la correcta instalación del tanque de prelubricación (para el caso de bombas lubricadas por agua y que se requiera), de acuerdo a lo siguiente: - Conectar la válvula de compuerta al tanque de prelubricación con un niple corto. - Conectar otro niple en la válvula (niple largo). 43 Búsqueda por palabra Regresar • • • • • • • - Remover el tapón macho de la conexión para prelubricación del cabezal de descarga. - Conectar el niple largo en la conexión y apriete. - Llenar el tanque de prelubricación con agua limpia. Abrir la válvula de prelubricación (para el caso de bombas lubricadas por agua), y permita que el agua fluya aproximadamente durante un minuto por cada 30.48 m de columna, antes de arrancar el motor. Verificar que la válvula de descarga esté en una posición muy cercana a la de cerrar. Verificar el ajuste de los impulsores. Verificar que la flecha superior gira libremente con la mano. Arranque el motor. Abrir la posición de la válvula de descarga lentamente. Verificar que se cuente con un incremento de la presión de descarga conforme se abre la válvula de descarga. En caso contrario, detenga la operación de la bomba. En el caso de bombas lubricadas con aceite: • Verifique el nivel de aceite del tanque de lubricación. • Verificar que la válvula de descarga esté en una posición muy cercana a la de cerrar. • Verificar el ajuste de los impulsores. • Verificar que la flecha superior gira libremente con la mano. • Arranque el motor. • Abrir la posición de la válvula de descarga lentamente. • Verificar que se cuente con un incremento de la presión de descarga conforme se abre la válvula de descarga. En caso contrario, detenga la operación de la bomba. 2.2.7.5.3 Pruebas de Funcionamiento En campo, generalmente no se cuenta con toda la instrumentación para efectuar una prueba en donde se verifique el comportamiento completo de la bomba. Sin embargo, basado en la información el fabricante, como la curva de comportamiento, el equipo debe cumplir operar bajo determinadas condiciones para garantizar el buen funcionamiento de la instalación. Existen dos parámetros que determinan el punto (en la curva de comportamiento) de operación de una bomba: la carga total y el gasto o caudal. En vista de que la mayoría de las instalaciones cuentan con medidor de caudal, la tarea restante consiste en la determinación de la carga total. Conociendo esta última, la prueba de verificación del funcionamiento se realiza al localizar la intersección de estas dos variables en la curva del fabricante, la cual debe estar muy próximo al punto de diseño de la bomba. 44 Búsqueda por palabra Regresar 2.3 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO SUMERGIBLE 2.3.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas centrífugas verticales tipo sumergible, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 2.3.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bombas centrífugas verticales tipo sumergible. 2.3.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas centrífugas verticales tipo sumergible, que se utilizan en el sector agua. 2.3.4 Referencias Nacional de Bombas y Válvulas, 1997, Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento de Bombas Sumergibles Verticales, México. Hydraulic Institute, 1975, Hydraulic Institute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps, Thirteenth Edition, USA. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump Handbook, McGraw-Hill Inc., USA. Karassik Igor J. y Roy Carter, 1980, Bombas Centrífugas, McGraw-Hill, México. Karassik Igor J., 1981, CentrIfugal Pump Clinic, Marcel Dekker, USA. 2.3.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. Bomba centrífuga vertical tipo sumergible. Diseño específico de bomba centrífuga que opera con una flecha en posición vertical. La aplicación de este tipo de bombas es el manejo de agua de pozos profundos para abastecimiento municipal e industrial. Impulsor. Elemento rotativo de la bomba con álabes donde entra el líquido y es impulsado. Cabeza de succión. Dispositivo utilizado para recibir el líquido (agua) y guiarlo al primer impulsor. Codo de descarga. Elemento a través del cual el líquido (agua) sale de la bomba. 45 Búsqueda por palabra Regresar Cople de flecha. Mecanismo utilizado para transmitir potencia de una sección de flecha a otra, o para unir (conectar) dos secciones de flecha. Cople del tubo de columna. Elemento tubular con cuerda o rosca interior utilizado para unir dos tramos de tubos de columna. Flecha de Bomba o Flecha de impulsores. Elemento cilíndrico en donde se monta el impulsor y a través del cual se transmite la potencia de entrada al impulsor. Tubo de columna. Tubería vertical que conduce el líquido (agua) desde el tazón de descarga hasta el cabezal de descarga. 2.3.6 Descripción general Las bombas centrífugas verticales tipo sumergible están dedicadas a la operación sumergida y están desarrolladas para bombear, generalmente, agua de pozos. La figura 2.9 se muestra un esquema típico de una bomba centrífuga vertical tipo sumergible. 46 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.9 Bomba centrifuga vertical tipo sumergible 2.3.7 Procedimiento de instalación Dadas las diferencias en diseño y materiales de construcción de las bombas centrífugas verticales tipo sumergible, los procedimientos de instalación deben apegarse a las instrucciones del fabricante antes de su puesta en servicio. Sin embargo en esta sección se indican los aspectos que deben considerarse. 2.3.7.1 Condiciones de Pozo o Cárcamo Es necesario revisar las condiciones del pozo o cárcamo de bombeo antes de instalar la bomba. Este debe ser recto, con diámetro y profundidad suficiente para recibir la 47 Búsqueda por palabra Regresar bomba. Cabe mencionar que el pozo o cárcamo debe tener la capacidad adecuada para la bomba. 2.3.7.2 Cimentación La cimentación es una estructura rígida para proporcionar un soporte rígido permanente a todo el elemento de soporte de una bomba vertical. Para la instalación de bombas verticales tipo sumergible, se debe utilizar una placa de boca de foso o una zapata como elemento de soporte del codo de descarga de la bomba. La cara de montaje de la zapata debe estar maquinada a una superficie plana y lisa, debido a que será utilizada para alinear la bomba. La instalación de las bombas sumergibles requiere de una placa o zapata circular. Se debe dejar suficiente espacio para permitir el paso de todas las partes de la bomba localizadas abajo de la brida de soporte, como un agujero para hombre en un lado de la cubierta, como se muestra en la figura 2.10. Un método común para tener una zapata embebida en concreto para una bomba vertical se muestra en la figura 2.11. Figura 2.10 zapata tipo circular para bomba vertical con descarga sobre el nivel del piso 48 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.11 Placa o zapata embebida en concreto para instalación de bomba vertical 2.3.7.3 Equipo y herramientas para instalación La instalación de una bomba centrífuga vertical requiere de la utilización de: • Equipo. Se requiere de un equipo de elevación como tripies, grúas, malacates y camiones grúa, los cuales deben tener la altura suficiente para el montaje de las diferentes secciones o ensambles de la bomba. • Herramientas. Entre las herramientas que pueden requerirse para la instalación se encuentran los cables de acero, cadenas, llaves de estrías, llaves españolas, abrazaderas, graseras y brochas. 2.3.7.4 Instalación de la bomba El proceso completo de instalación de una bomba vertical tipo sumergible incluye los siguientes puntos: • Inspección e identificación de partes. Es recomendable efectuar una inspección visual de cada uno de los ensambles o partes de la bomba, esta actividad debe ser acompañada con una identificación e inventario de partes. • • Verificar que la flecha de la bomba gira libremente. Instalar el ensamble de tazones. - Sujetar el ensamble de tazones y levantarlo a una posición directamente sobre la cimentación. - Remover los tapones de la entrada de agua y salida de aire del motor (en caso de motores lubricados por agua). - Efectuar un primer llenado del motor, hasta que el agua salga por el orificio de la salida de aire. El agua que se use no debe ser ni destilada ni sucia. Para obtener un llenado adecuado, se debe hacer girar la flecha en repetidas ocasiones, por espacio de 20 ó 30 minutos y posteriormente efectuar un 49 Búsqueda por palabra Regresar • • llenado adicional de agua. Una vez llenado el motor, se deben colocar los tapones. - Bajar el ensamble dentro del pozo de manera que los elevadores sujetos al ensamble de tazones estén apoyados en la base de cimentación. Al efectuar esta maniobra se debe tener cuidado de no dañar el motor y el cable submarino. Instalar el ensamble de columna. - Limpiar todas las roscas. - Sujetar los elevadores de la sección inferior de columna. - Levantar el tramo de columna completa a una posición vertical directamente sobre el ensamble de tazones mientras se amarra la sección con la cuerda. - Tener cuidado de prevenir deslizamiento o cabeceo de la flecha, cuando se levanta el conjunto. - Verificar que el cable submarino esté sujeto firmemente a la columna, utilizando fleje de plástico cada 3 m. - Realizar los pasos anteriores para todos los tramos de columna. Instalar la columna superior. La columna superior es la última sección del ensamble de columna o tubo de columna, para su instalación se debe seguir el siguiente procedimiento: - Levantar el tubo superior de columna y fijarlo con el último cople de columna. - Fijar a la base por medio de la abrazadera de soporte. - Instalar y apretar la brida de columna en el último tubo de columna. • Instalar el codo de descarga. - Verificar que se haya instalado el último tubo de columna, generalmente llamado tubo de columna superior así como la brida de columna. - Limpiar la superficie de la brida de columna que estará en contacto con el codo de descarga de la bomba. - Aplicar una capa de silicón o una junta entre la brida de columna y el codo de descarga de la bomba. - Levantar el codo de descarga sobre la brida de columna. - Bajar el codo de descarga de la bomba hasta que se apoye sobre la base de la cimentación. - Instale las tuercas de fijación del codo de descarga a la base de cimentación sin apretar. • Nivelar el codo de descarga. - Nivelar y ajustar el codo de descarga de tal forma que quede en posición vertical. La superficie que estará sobre la cimentación debe apoyarse sobre calzas de metal o cuñas de metal. Las piezas de soporte deben colocarse cerca de pernos de la cimentación. - Apretar las tuercas de los tornillos de la cimentación, una vez nivelado el cabezal de descarga. 50 Búsqueda por palabra Regresar • Conexión eléctrica del motor. - Verificar que se utilice únicamente el cable submarino necesario, cortando el sobrante. - Conectar las terminales del motor a los conductores del arrancador. 2.3.7.5 Pruebas y Puesta en Servicio 2.3.7.5.1 Arranque El arranque del equipo incluye los siguientes puntos: • • • • Verificar que la válvula de descarga esté en una posición muy cercana a la de cerrar. Arranque el motor. Abrir la posición de la válvula de descarga lentamente. Verificar que se cuente con un incremento de la presión de descarga conforme se abre la válvula de descarga. En caso contrario, detenga la operación de la bomba y cambie la conexión eléctrica. 2.3.7.5.2 Pruebas de Funcionamiento En campo, generalmente no se cuenta con toda la instrumentación para efectuar una prueba en donde se verifique el comportamiento completo de la bomba. Sin embargo, basado en la información el fabricante, como la curva de comportamiento, el equipo debe cumplir operar bajo determinadas condiciones para garantizar el buen funcionamiento de la instalación. Existen dos parámetros que determinan el punto (en la curva de comportamiento) de operación de una bomba: la carga total y el gasto o caudal. En vista de que la mayoría de las instalaciones cuentan con medidor de caudal, la tarea restante consiste en la determinación de la carga total. Conociendo esta última, la prueba de verificación del funcionamiento se realiza al localizar la intersección de estas dos variables en la curva del fabricante, la cual debe estar muy próximo al punto de diseño de la bomba. 2.4 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO FLUJO MIXTO 2.4.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas centrífugas verticales tipo flujo mixto, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 2.4.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bombas centrífugas verticales tipo flujo mixto. 51 Búsqueda por palabra Regresar 2.4.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas centrífugas con flecha en posición vertical tipo flujo mixto, que se utilizan en el sector agua. 2.4.4 Referencias Nacional de Bombas y Válvulas, 1997, Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento de Bombas Verticales, México. Hydraulic Institute, 1975, Hydraulic Institute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps, Thirteenth Edition, USA. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump Handbook, McGraw-Hill Inc., USA. Karassik Igor J. y Roy Carter, 1980, Bombas Centrífugas, McGraw-Hill, México. Karassik Igor J., 1981, CentrIfugal Pump Clinic, Marcel Dekker, USA. 2.4.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. Bomba centrífuga vertical tipo flujo mixto. Diseño específico de bomba centrífuga que opera con una flecha en posición vertical. La aplicación de este tipo de bombas es el manejo de agua para abastecimiento municipal e industrial. Cabezal de descarga. Elemento a través del cual el líquido (agua) sale de la bomba y que constituye el soporte del motor y del tubo de columna. Campana de succión. Sección abocinada para direccionar el flujo del líquido dentro de la bomba. Cople de flecha. Mecanismo utilizado para transmitir potencia de una sección de flecha a otra, o para unir (conectar) dos secciones de flecha. Estopero. Elemento removible (generalmente cilindro hueco) que aloja varios anillos de empaque, usado para proteger la bomba contra escurrimientos o fugas de líquido, en el punto en el que la flecha atraviesa la cubierta de la bomba. Empaque o empaquetadura. Anillos de asbesto grafitado o de metal suave presionados entre si lateralmente contra la flecha o manga, para proveer un sellado alrededor de la flecha Flecha motriz o Flecha Superior. Barra cilíndrica (flecha) de una bomba vertical que transmite la potencia del motor a la flecha intermedia o línea de flecha. 52 Búsqueda por palabra Regresar Impulsor. Elemento rotativo de la bomba con álabes donde entra el líquido y es impulsado. Prensaestopas. Plato ajustable, que comprime al empaque dentro del estopero o retiene el elemento estacionario del sello mecánico. Tubo de columna. Tubería vertical que conduce el líquido (agua) desde el tazón de descarga hasta el cabezal de descarga. Tuerca de ajuste de flecha. Pieza roscada para ajustar la posición de la flecha superior que transmite la potencia del motor a la flecha de línea. 2.4.6 Descripción general Las bombas centrífugas verticales tipo flujo mixto están dedicadas a la operación sumergida y están desarrolladas para bombear, generalmente, agua de pozos. La figura 2.12 se muestra un esquema típico de una bomba centrífuga vertical tipo flujo mixto con línea de flecha abierta (lubricación con agua). Generalmente, el diseño de este tipo de bombas incluye la utilización de un motor de flecha sólida. 53 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.12 Bombas verticales tipo flujo mixto 2.4.7 Procedimiento de instalación Dadas las diferencias en diseño y materiales de construcción de las bombas centrífugas verticales tipo flujo mixto, los procedimientos de instalación deben apegarse a las instrucciones del fabricante antes de su puesta en servicio. Sin embargo en esta sección se indican los aspectos que deben considerarse. 2.4.7.1 Condiciones del Cárcamo Es necesario revisar las condiciones del cárcamo de bombeo antes de instalar la bomba. Este debe ser recto, con diámetro y profundidad suficiente para recibir la bomba. Cabe mencionar que el cárcamo debe tener la capacidad adecuada para la bomba. 2.4.7.2 Cimentación La cimentación es una estructura rígida para proporcionar un soporte rígido permanente a todo el elemento de soporte de una bomba vertical. Para la instalación de bombas 54 Búsqueda por palabra Regresar verticales de cárcamo húmedo o foso lleno, se debe utilizar una placa de boca de foso o una zapata como elemento de soporte del cabezal de descarga de la bomba. La cara de montaje de la zapata debe estar maquinada a una superficie plana y lisa, debido a que será utilizada para alinear la bomba. Si la tubería de descarga está localizada abajo de la brida de soporte de la bomba (descarga abajo del nivel del suelo, la placa circular o de zapata debe ser lo suficientemente grande para permitir el paso del codo de descarga durante la instalación. En estos casos, es más recomendable utilizar una placa rectangular como se muestra en la figura 2.13. Si la tubería de descarga está colocada arriba de la brida de soporte de la bomba (descarga arriba del nivel del suelo) se debe proveer una placa o zapata circular. Se debe dejar suficiente espacio para permitir el paso de todas las partes de la bomba localizadas abajo de la brida de soporte, como un agujero para hombre en un lado de la cubierta, como se muestra en la figura 2.14.. Un método común para tener una zapata embebida en concreto para una bomba vertical se muestra en la figura 2.15. 55 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.13 Placa tipo rectangular para bomba vertical con descarga bajo el nivel de piso 56 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.14 Zapata tipo circular para bomba vertical con descarga sobre el nivel del piso Figura 2.15 Placa o zapata enbebida en concreto para instalacion de bomba vertical 57 Búsqueda por palabra Regresar 2.4.7.3 Equipo y herramientas para instalación La instalación de una bomba centrífuga vertical requiere de la utilización de: • Equipo. Se requiere de un equipo de elevación como tripies, grúas, malacates y camiones grúa, los cuales deben tener la altura suficiente para el montaje de las diferentes secciones o ensambles de la bomba. • Herramientas. Entre las herramientas que pueden requerirse para la instalación se encuentran los cables de acero, cadenas, llaves de estrías, llaves españolas, abrazaderas, graseras y brochas. 2.4.7.4 Instalación del la bomba El proceso completo de instalación de una bomba vertical tipo flujo mixto incluye los siguientes puntos: • Identificar y revisar las partes. Debe efectuarse una inspección visual de cada uno de los ensambles o partes de la bomba, esta actividad debe ser acompañada con una identificación e inventario de partes. • • • Instalar el tazón de descarga. - Instalar dos viguetas encima del cárcamo en la base de la cimentación. - Colocar una abrazadera en la parte inferior del tazón de descarga. - Sujetar los cables de acero al cuerpo de tazones y levantarlo a una posición directamente sobre las viguetas. Debe asegurarse que los extremos de la abrazadera asienten sobre las viguetas, para introducirlo en el cáramo. Instalar el ensamble de columna. - Sujetar la sección inferior de columna, con una cuerda y dar una vuelta alrededor del tubo y otra vuelta alrededor de la flecha. - Levantar la columna completa y la flecha ensamblada a una posición vertical directamente sobre el tazón de descarga. - Tener cuidado de prevenir deslizamiento o cabeceo de la flecha, cuando se levanta el conjunto. Acoplar flechas y columna intermedia. - Limpiar las cuerdas de las flechas de bomba e intermedia. - Bajar el ensamble de columna para acoplar la flecha intermedia con la flecha de la bomba. Es importante mencionar que las flechas tienen cuerda 58 Búsqueda por palabra Regresar • • izquierda. En este proceso, se deben sujetar firmemente las flechas teniendo el cuidado de no dañarlas con las llaves utilizadas para la sujeción. - Verificar que las caras de las bridas estén limpias y con una capa ligera de grasa. - Levantar la columna completa de tal forma que se puedan remover los elevadores inferiores. - Bajar el conjunto hasta que los elevadores superiores se apoyen sobre la cimentación. - Verificar que la flecha se encuentre centrada en el tubo de columna. En caso contrario, se debe corregir esta condición, debido a que seguramente la flecha pudo haber sufrido de una flexión durante la etapa de montaje. - Instalar un ensamble de portachumacera y chumacera en el interior del tubo de columna. - Acoplar las bridas del tubo de columna. Es necesario verificar que los registros hembra y macho de las bridas coincidan entre si y queden a tope, para que los agujeros para los tornillos también queden alineados. Durante el acoplamiento de bridas los tornillos deben colocarse con la cabeza hacia arriba. Instalar el cabezal de descarga. - Verificar que se haya instalado el último tubo de columna, generalmente llamado tubo de columna superior. - Limpiar la superficie de la brida de columna que estará en contacto con el cabezal de descarga de la bomba. - Aplicar una capa de silicón o una junta entre la brida de columna y el cabezal de descarga de la bomba. - Levante el cabezal de descarga hasta una posición en donde quede sobre la base de cimentación. - Bajar el cabezal de descarga de la bomba hasta que se apoye sobre la base de la cimentación. - Instale las tuercas de fijación del cabezal de descarga a la base de cimentación sin apretar. Instalar el ensamble del estopero. - Bajar el estopero sobre la flecha motriz. - Instalar las empaquetaduras. Esto debe hacerse con el siguiente procedimiento: à Revisar la manga de flecha para asegurarse que está en condiciones aceptables. Si se pone empaquetadura nueva en una caja contra una manga áspera o bastante desgastada no se obtendrá un servicio satisfactorio. à Verificar que la empaquetadura nueva es de tipo adecuado para el líquido, presión y temperatura de operación. 59 Búsqueda por palabra Regresar à Insertar cada anillo de empaquetadura por separado, empujándolo derecho dentro de la caja y asentándolo firmemente, usando anillos divididos de empuje de tamaño apropiado, que se ajusten perfectamente a la caja. Los anillos de empaque sucesivos deberán girarse para que sus juntas queden separadas 120 o 180 grados. Generalmente se requiere instalar 3 anillos. à • • Cuando se usa una jaula de sello, se debe asegurar de que éste se instala entre los dos anillos de empaque apropiados, para que maneje correctamente el suministro de líquido cuando el estopero está totalmente empacado y ajustado. - Instalar el prensaestopas y apriete firmemente las tuercas del mismo, después de que se han insertado todos los anillos de empaquetadura requeridos. - Retroceder las tuercas del prensaestopas hasta que solo estén apretadas con los dedos, esto debe efectuarse después del primer apriete. El arranque de la bomba debe efectuarse con el estopero flojo, de modo que haya un escurrimiento inicial excesivo. Apretar ligeramente y en forma pareja las tuercas del prensaestopas, a intervalos de 15 a 20 minutos de modo que el escurrimiento se reduzca a lo normal después de varias horas. Nivelar el cabezal. - Nivelar y ajustar el cabezal de descarga de tal forma que la flecha superior quede en posición vertical. La superficie que estará sobre la cimentación debe apoyarse sobre calzas de metal o cuñas de metal. Las piezas de soporte deben colocarse cerca de pernos de la cimentación. - Apretar las tuercas de los tornillos de la cimentación, una vez nivelado el cabezal de descarga. Instalar el motor eléctrico. Los motores verticales utilizados en plantas de bombeo pueden ser de flecha hueca o flecha sólida. El procedimiento general para el montaje de un motor de flecha hueca es el siguiente: - Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos o ganchos. - Revisar que las superficies del cabezal de descarga, base de instalación del motor estén limpias y libres de elementos extraños. - Remover la cubierta o tapa del motor. - Levantar y colocar el motor en su base insertando la flecha motriz en la flecha hueca del motor. - Girar el plato de acoplamiento e insertar la cuña en el cuñero de la flecha de ajuste y el plato de acoplamiento. - Ajustar la tuerca de ajuste de la flecha. 60 Búsqueda por palabra Regresar El procedimiento general para el montaje de un motor de flecha sólida es el siguiente: - Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos o ganchos. - Revisar que las superficies del cabezal de descarga, base de instalación del motor estén limpias y libres de elementos extraños. - Instalar la mitad inferior del cople, roscándolo totalmente en la flecha superior. - Instalar la mitad superior del cople, el anillo reten bipartido y la cuña en la extensión de la flecha del motor. - Levantar el motor sobre el cabezal de descarga. - Orientar y bajar el motor, colocarlo sobre el cabezal de descarga o pedestal de la bomba, alinear los tornillos de fijación de ambos elementos. - Verificar el alineamiento angular de las dos mitades del cople. - Colocar los tornillos para fijar el motor al cabezal de descarga o pedestal, sin apretar (flojos). - Verificar el sentido de rotación del motor, el cual debe ser contrario a las manecillas del reloj, visto desde la parte superior del motor. Cabe mencionar que acción debe realizarse antes de unir las dos mitades del cople. - Efectuar el alineamiento longitudinal (vertical) del acoplamiento: à Colocar un indicador de carátula sobre la extensión de la flecha sólida del motor. à Ajustar el indicador, haciendo contacto con la flecha superior. à Girar lentamente con la mano la flecha del motor, y registe las lecturas en cuatro puntos opuestos (generalmente a 0o, 90o, 180o y 270o), para determinar la posición relativa entre la flecha del motor y la flecha superior de la bomba. à • • Ajustar la posición del motor sobre el cabezal de descarga o pedestal de acuerdo a las lecturas del indicador de carátula, hasta obtener el alineamiento vertical de las flechas. - Girar la mitad inferior del cople sobre la flecha superior de la bomba hasta que la distancia entre las dos mitades sea de aproximadamente 19.05 mm del juego axial de la bomba y coloque la cuña. - Colocar los tornillos que unen las dos mitades del cople y apriete firmemente. - Verificar nuevamente el alineamiento de las flechas. Ajustar los impulsores. - Levantar los impulsores hasta que giren libremente. - Ajustar los impulsores. Para el ajuste de los impulsores deben seguirse las recomendaciones del fabricante de la bomba. Efectuar la conexión eléctrica del motor. - Conectar las terminales del motor a los conductores del arrancador. 61 Búsqueda por palabra Regresar - Arrancar el motor de forma instantánea para verificar el sentido de rotación; generalmente, en sentido contrario a las manecillas del reloj (visto desde la parte superior). En caso de que el sentido de rotación sea incorrecto, intercambie dos de las tres terminales conectadas (para motores trifásicos). Después de realizar el cambio, verifique nuevamente el sentido de rotación. 2.4.7.5 Pruebas y Puesta en Servicio 2.4.7.5.1 Verificación de Alineamiento En el caso cuando el conjunto motor-bomba incluya motor de flecha sólida, se debe verificar la alineación. El primer paso es el de asegurarse que giren libremente las flechas del conjunto. Se debe colocar una regla recta a través del acoplamiento en por lo menos dos puntos separados 90o; al mismo tiempo, las caras de las mitades del acoplamiento deberán verificarse con un medidor cónico de espesores o con un calibrador de hojas, para saber si las caras están paralelas. Se tendrá un alineamiento correcto cuando la distancia entre las caras sea la misma en todos los puntos y una regla recta asienta bien en cualquier punto de los cantos. En el caso en que las caras no sean paralelas, tanto el medidor de espesores como el calibrador de hojas mostraran una diferencia en distintos puntos. Por otra parte, si un acoplamiento está más alto que otro, la cantidad de desalineamiento puede determinarse utilizando una regla recta y los calibradores de hojas. 2.4.7.5.2 Arranque El arranque del equipo incluye los siguientes puntos: • Verificar la correcta instalación del tanque de prelubricación (para el caso de bombas lubricadas por agua), de acuerdo a lo siguiente: - Conectar la válvula de compuerta al tanque de prelubricación con un niple corto. - Conectar otro niple en la válvula (niple largo). - Remover el tapón macho de la conexión para prelubricación del cabezal de descarga. - Conectar el niple largo en la conexión y apriete. - Llenar el tanque de prelubricación con agua limpia. • Abrir la válvula de prelubricación (para el caso de bombas lubricadas por agua), antes de arrancar el motor. • Verificar que la válvula de descarga esté en una posición muy cercana a la de cerrar. • Verificar el ajuste de los impulsores. • Verificar que la flecha superior gira libremente con la mano. • Arranque el motor. • Abrir la posición de la válvula de descarga lentamente. • Verificar que se cuente con un incremento de la presión de descarga conforme se abre la válvula de descarga. En caso contrario, detenga la operación de la bomba. 62 Búsqueda por palabra Regresar 2.4.7.6 Pruebas de Funcionamiento En campo, generalmente no se cuenta con toda la instrumentación para efectuar una prueba en donde se verifique el comportamiento completo de la bomba. Sin embargo, basado en la información el fabricante, como la curva de comportamiento, el equipo debe cumplir operar bajo determinadas condiciones para garantizar el buen funcionamiento de la instalación. Existen dos parámetros que determinan el punto (en la curva de comportamiento) de operación de una bomba: la carga total y el gasto o caudal. En vista de que la mayoría de las instalaciones cuentan con medidor de caudal, la tarea restante consiste en la determinación de la carga total. Conociendo esta última, la prueba de verificación del funcionamiento se realiza al localizar la intersección de estas dos variables en la curva del fabricante, la cual debe estar muy próximo al punto de diseño de la bomba. 2.5 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO BOTE O BARRIL 2.5.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas centrífugas verticales tipo bote, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 2.5.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bombas centrífugas verticales tipo bote. 2.5.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas centrífugas con flecha en posición vertical tipo bote, que se utilizan en el sector agua. 2.5.4 Referencias Nacional de Bombas y Válvulas, 1997, Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento para Bombas Verticales, México. Hydraulic Institute, 1975, Hydraulic Institute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps, Thirteenth Edition, USA. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump Handbook, McGraw-Hill Inc., USA. Karassik Igor J. y Roy Carter, 1980, Bombas Centrífugas, McGraw-Hill, México. Karassik Igor J., 1981, CentrIfugal Pump Clinic, Marcel Dekker, USA. 2.5.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. 63 Búsqueda por palabra Regresar Bomba centrífuga vertical tipo bote o barril. Diseño específico de bomba centrífuga que opera con una flecha en posición vertical. La aplicación de este tipo de bombas es el manejo de agua entre tanques de almacenamiento para abastecimiento municipal e industrial. Impulsor. Elemento rotativo de la bomba con álabes donde entra el líquido y es impulsado. Barril de succión. Elemento cilíndrico utilizado para conducir el líquido a la bomba. Cabezal de descarga. Elemento a través del cual el líquido (agua) sale de la bomba y que constituye el soporte del motor y del tubo de columna. Campana de succión. Sección abocinada para direccionar el flujo del líquido dentro de la bomba. Cople. Elemento utilizado para unir la flecha del motor con la flecha de la bomba. Incluye dos partes, una lado motor que se instala en la flecha del motor y otra lado bomba que se instala en la flecha de la bomba. Flecha de Bomba o Flecha de impulsores. Elemento cilíndrico en donde se monta el impulsor y a través del cual se transmite la potencia de entrada al impulsor. Sello mecánico (elemento estacionario). Elemento estacionario con superficies altamente pulidas que se desliza sobre la parte giratoria del sello mecánico para proporcionar un sello hermético entre ambos elementos. Sello mecánico (elemento giratorio). Elemento montado sobre la flecha con superficies altamente pulidas que se desliza sobre la parte estacionaria del sello mecánico para proporcionar un sello hermético entre ambos elementos. Tubo de columna. Tubería vertical que conduce el líquido (agua) desde el tazón de descarga hasta el cabezal de descarga. 2.5.6 Descripción general Las bombas centrífugas verticales tipo bote están dedicadas a la operación sumergida y están desarrolladas para bombear, generalmente, agua entre tanques de almacenamiento Estas bombas están diseñadas con una flecha que pueda fácilmente subirse o bajarse desde arriba para permitir el ajuste apropiado de la posición del impulsor en el tazón. La figura 2.16 se muestra un esquema típico de una bomba centrífuga vertical tipo bote con línea de flecha abierta (lubricación con agua). El diseño de este tipo de bombas incluye, generalmente, la utilización de un motor de flecha sólida. 64 Búsqueda por palabra Regresar 2.5.7 Procedimiento de instalación Dadas las diferencias en diseño y materiales de construcción de las bombas centrífugas verticales tipo bote, los procedimientos de instalación deben apegarse a las instrucciones del fabricante antes de su puesta en servicio. Sin embargo en esta sección se indican los aspectos que deben considerarse. 2.5.7.1 Condiciones del Cárcamo Es necesario revisar las condiciones del cárcamo de bombeo antes de instalar la bomba. Este debe ser recto, con diámetro y profundidad suficiente para recibir el barril o bote de la bomba. 2.5.7.2 Cimentación La cimentación es una estructura rígida para proporcionar un soporte rígido permanente a todo el elemento de soporte de una bomba vertical. Para la instalación de bombas verticales de cárcamo húmedo o foso lleno, se debe utilizar una placa de boca de foso o una zapata como elemento de soporte del cabezal de descarga de la bomba. La cara de montaje de la zapata debe estar maquinada a una superficie plana y lisa, debido a que será utilizada para alinear la bomba. La instalación de las bombas tipo bote una placa o zapata circular. Se debe dejar suficiente espacio para permitir el paso de todas las partes de la bomba localizadas abajo de la brida de soporte, como un agujero para hombre en un lado de la cubierta, como se muestra en la figura 2.17. Un método común para tener una zapata embebida en concreto para una bomba vertical se muestra en la figura 2.18. 65 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.16 Bomba centrifuga vertical tipo bote 66 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.17 Zapata tipo circular para bomba vertical con descarga sobre el nivel del piso Figura 2.18 Placa o zapata embebida en concreto para instalación de bomba vertical 67 Búsqueda por palabra Regresar 2.5.7.3 Equipo y herramientas para instalación La instalación de una bomba centrífuga vertical requiere de la utilización de: • Equipo. Se requiere de un equipo de elevación como tripies, grúas y malacates, los cuales deben tener la altura suficiente para el montaje de las diferentes secciones o ensambles de la bomba. • Herramientas. Entre las herramientas que pueden requerirse para la instalación se encuentran los cables de acero, cadenas, llaves de estrías, llaves españolas, abrazaderas, graseras y brochas. 2.5.7.4 Instalación de la bomba El proceso completo de instalación de una bomba vertical tipo bote incluye los siguientes puntos: • Identificar y revisar las partes. Debe efectuarse una inspección visual de cada uno de los ensambles o partes de la bomba, esta actividad debe ser acompañada con una identificación e inventario de partes. • Instalar el barril. • Instalar el ensamble de tazones. - Sujetar los elevadores al ensamble de tazones y levantarlo a una posición directamente sobre la cimentación. - Bajar el ensamble de manera que los elevadores sujetos al ensamble de tazones estén apoyados en la base de cimentación. • Instalar el ensamble de columna. - Sujetar la sección inferior de columna, con una cuerda y dar una vuelta alrededor del tubo y otra vuelta alrededor de la flecha. - Levantar la columna completa y la flecha ensamblada a una posición vertical directamente sobre el tazón de descarga. - Tener cuidado de prevenir deslizamiento o cabeceo de la flecha, cuando se levanta el conjunto. • Acoplar las flechas y columna intermedia. - Limpiar las cuerdas de las flechas de bomba e intermedia. - Bajar el ensamble de columna para acoplar la flecha intermedia con la flecha de la bomba. Es importante mencionar que las flechas tienen cuerda izquierda. En este proceso, se deben sujetar firmemente las flechas teniendo el cuidado de no dañarlas con las llaves utilizadas para la sujeción. 68 Búsqueda por palabra Regresar - Verificar que las caras de las bridas estén limpias y con una capa ligera de grasa. - Levantar la columna completa de tal forma que se puedan remover los elevadores inferiores. - Bajar el conjunto hasta que los elevadores superiores se apoyen sobre la cimentación. - Verificar que la flecha se encuentre centrada en el tubo de columna. En caso contrario, se debe corregir esta condición, debido a que seguramente la flecha pudo haber sufrido de una flexión durante la etapa de montaje. - Instalar el ensamble de portachumacera y chumacera de hule (componente bridado) en el tubo de columna. - Bajar el siguiente tramo de tubo de columna. - Acoplar las bridas del tubo de columna. Es necesario verificar que los registros hembra y macho de las bridas coincidan entre si y queden a tope, para que los agujeros para los tornillos también queden alineados. Durante el acoplamiento de bridas los tornillos deben colocarse con la cabeza hacia arriba. • Instalar el cabezal de descarga. - Verificar que se haya instalado el último tubo de columna, generalmente llamado tubo de columna superior. - Limpiar la superficie de la brida de columna que estará en contacto con el cabezal de descarga de la bomba. - Aplicar una capa de silicón o una junta entre la brida de columna y el cabezal de descarga de la bomba. - Levante el cabezal de descarga hasta una posición en donde quede sobre la base de cimentación. - Bajar el cabezal de descarga de la bomba hasta que se apoye sobre la base de la cimentación. - Instale las tuercas de fijación del cabezal de descarga a la base de cimentación sin apretar. • Instalar el ensamble de sellos mecánicos. • Nivelar el cabezal de descarga. - Nivelar y ajustar el cabezal de descarga de tal forma que la flecha superior quede en posición vertical. La superficie que estará sobre la cimentación debe apoyarse sobre calzas de metal o cuñas de metal. Las piezas de soporte deben colocarse cerca de pernos de la cimentación. - Apretar las tuercas de los tornillos de la cimentación, una vez nivelado el cabezal de descarga. • Instalar el motor eléctrico. El procedimiento general para el montaje de un motor de flecha sólida es el siguiente: - Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos o ganchos. 69 Búsqueda por palabra Regresar - Revisar que las superficies del cabezal de descarga, base de instalación del motor estén limpias y libres de elementos extraños. - Instalar la mitad inferior del cople, roscándolo totalmente en la flecha superior. - Instalar la mitad superior del cople, el anillo reten bipartido y la cuña en la extensión de la flecha del motor. - Levantar el motor sobre el cabezal de descarga. - Orientar y bajar el motor, colocarlo sobre el cabezal de descarga o pedestal de la bomba, alinear los tornillos de fijación de ambos elementos. - Verificar el alineamiento angular de las dos mitades del cople. - Colocar los tornillos para fijar el motor al cabezal de descarga o pedestal, sin apretar (flojos). - Verificar el sentido de rotación del motor, el cual debe ser contrario a las manecillas del reloj, visto desde la parte superior del motor. Cabe mencionar que acción debe realizarse antes de unir las dos mitades del cople. - Efectuar el alineamiento longitudinal (vertical) del acoplamiento: à Colocar un indicador de carátula sobre la extensión de la flecha sólida del motor. à Ajustar el indicador, haciendo contacto con la flecha superior. à Girar lentamente con la mano la flecha del motor, y registe las lecturas en cuatro puntos opuestos (generalmente a 0o, 90o, 180o y 270o), para determinar la posición relativa entre la flecha del motor y la flecha superior de la bomba. à • • Ajustar la posición del motor sobre el cabezal de descarga o pedestal de acuerdo a las lecturas del indicador de carátula, hasta obtener el alineamiento vertical de las flechas. - Girar la mitad inferior del cople sobre la flecha superior de la bomba hasta que la distancia entre las dos mitades sea de aproximadamente 19.05 mm del juego axial de la bomba y coloque la cuña. - Colocar los tornillos que unen las dos mitades del cople y apriete firmemente. - Verificar nuevamente el alineamiento de las flechas. Ajustar los impulsores. - Levantar los impulsores hasta que giren libremente. - Ajustar los impulsores. Para el ajuste de los impulsores deben seguirse las recomendaciones del fabricante de la bomba. Efectuar la conexión eléctrica del motor. - Conectar las terminales del motor a los conductores del arrancador. - Arrancar el motor de forma instantánea para verificar el sentido de rotación; generalmente, en sentido contrario a las manecillas del reloj (visto desde la parte superior). En caso de que el sentido de rotación sea incorrecto, 70 Búsqueda por palabra Regresar intercambie dos de las tres terminales conectadas (para motores trifásicos). Después de realizar el cambio, verifique nuevamente el sentido de rotación. 2.5.7.5 Pruebas y Puesta en Servicio 2.5.7.5.1 Verificación de Alineamiento En el caso cuando el conjunto motor-bomba incluya motor de flecha sólida, se debe verificar la alineación. El primer paso es el de asegurarse que giren libremente las flechas del conjunto. Se debe colocar una regla recta a través del acoplamiento en por lo menos dos puntos separados 90o; al mismo tiempo, las caras de las mitades del acoplamiento deberán verificarse con un medidor cónico de espesores o con un calibrador de hojas, para saber si las caras están paralelas. Se tendrá un alineamiento correcto cuando la distancia entre las caras sea la misma en todos los puntos y una regla recta asienta bien en cualquier punto de los cantos. En el caso en que las caras no sean paralelas, tanto el medidor de espesores como el calibrador de hojas mostraran una diferencia en distintos puntos. Por otra parte, si un acoplamiento está más alto que otro, la cantidad de desalineamiento puede determinarse utilizando una regla recta y los calibradores de hojas. 2.5.7.5.2 Arranque El arranque del equipo incluye los siguientes puntos: • • • • • • • • • • • • • Verificar la correcta instalación del tanque de prelubricación y de su conexión al cabezal de descarga (para el caso de bombas lubricadas por agua), de acuerdo a lo siguiente: Conectar la válvula de compuerta al tanque de prelubricación con un niple corto. Conectar otro niple en la válvula (niple largo). Remover el tapón macho de la conexión para prelubricación del cabezal de descarga. Conectar el niple largo en la conexión y apriete. Llenar el tanque de prelubricación con agua limpia. Abrir la válvula de prelubricación (para el caso de bombas lubricadas por agua), antes de arrancar el motor. Verificar que la válvula de descarga esté en una posición muy cercana a la de cerrar. Verificar el ajuste de los impulsores. Verificar que la flecha superior gira libremente con la mano. Arranque el motor. Abrir la posición de la válvula de descarga lentamente. Verificar que se cuente con un incremento de la presión de descarga conforme se abre la válvula de descarga. En caso contrario, detenga la operación de la bomba. 71 Búsqueda por palabra Regresar 2.5.7.5.3 Pruebas de Funcionamiento En campo, generalmente no se cuenta con toda la instrumentación para efectuar una prueba en donde se verifique el comportamiento completo de la bomba. Sin embargo, basado en la información el fabricante, como la curva de comportamiento, el equipo debe cumplir operar bajo determinadas condiciones para garantizar el buen funcionamiento de la instalación. Existen dos parámetros que determinan el punto (en la curva de comportamiento) de operación de una bomba: la carga total y el gasto o caudal. En vista de que la mayoría de las instalaciones cuentan con medidor de caudal, la tarea restante consiste en la determinación de la carga total. Conociendo esta última, la prueba de verificación del funcionamiento se realiza al localizar la intersección de estas dos variables en la curva del fabricante, lo cual debe estar muy próximo al punto de diseño de la bomba. 2.6 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO PROPELA 2.6.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas centrífugas verticales tipo propela, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 2.6.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bombas centrífugas verticales tipo propela. 2.6.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas centrífugas verticales tipo propela, que se utilizan en el sector agua. 2.6.4 Referencias Nacional de Bombas y Válvulas, 1997, Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento para Bombas tipo Propela, México. Hydraulic Institute, 1975, Hydraulic Institute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps, Thirteenth Edition, USA. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump Handbook, McGraw-Hill Inc., USA. Karassik Igor J. y Roy Carter, 1980, Bombas Centrífugas, McGraw-Hill, México. Karassik Igor J., 1981, CentrIfugal Pump Clinic, Marcel Dekker, USA. 2.6.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. 72 Búsqueda por palabra Regresar Bomba centrífuga vertical tipo propela o de flujo axial. Diseño específico de bomba centrífuga que opera con una flecha en posición vertical. La aplicación de este tipo de bombas es el manejo de agua para abastecimiento municipal e industrial. Codo de descarga. Elemento a través del cual el líquido (agua) sale de la bomba. Estopero. Elemento removible (generalmente cilindro hueco) que aloja varios anillos de empaque, usado para proteger la bomba contra escurrimientos o fugas de líquido, en el punto en el que la flecha atraviesa la cubierta de la bomba. Empaque o Empaquetadura. Anillos de asbesto grafitado o de metal suave presionados entre si lateralmente contra la flecha o manga, para proveer un sellado alrededor de la flecha. Flecha motriz o Flecha Superior. Barra cilíndrica (flecha) de una bomba vertical que transmite la potencia del motor a la flecha intermedia o flecha de línea. Pedestal del motor. Elemento metálico para el soportar e instalar el motor. Prensaestopas. Plato ajustable, que comprime al empaque dentro del estopero o retiene el elemento estacionario del sello mecánico. Propela. Elemento rotativo de la bomba vertical de flujo axial con álabes que imparte la fuerza principal al líquido bombeado. Campana de succión. Elemento sujeto al tazón de succión usado para reducir las perturbaciones en la entrada de la bomba y para reducir la sumergencia de la bomba. Tubo de flecha o Camisa de flecha. Tubo que protege la flecha de línea y proporciona un medio o elemento para el montaje de los rodamientos o bujes. Tazón. Cámara donde se aloja y gira la propela. Tubo de columna. Tubería vertical que conduce el líquido (agua) desde el tazón hasta el codo de descarga. Tuerca de ajuste de flecha. Pieza roscada para ajustar la posición de la flecha superior que transmite la potencia del motor a la flecha de línea. 2.6.6 Descripción general Las bombas centrífugas verticales tipo propela están dedicadas a la operación sumergida. Estas bombas están diseñadas con una flecha que pueda fácilmente subirse o bajarse desde arriba para permitir el ajuste apropiado de la posición de la propela en el tazón. 73 Búsqueda por palabra Regresar La figura 2.19 se muestra un esquema típico de una bomba centrífuga vertical tipo propela con línea de flecha abierta (lubricación con agua). Cabe mencionar que también se fabrican para lubricación con aceite. Ambos diseños de este tipo de bombas incluye la utilización de un motor de flecha hueca. Figura 2.19 Bomba centrifuga vertical tipo propela 2.6.7 Procedimiento de instalación Dadas las diferencias en diseño y materiales de construcción de las bombas centrífugas verticales tipo propela, los procedimientos de instalación deben apegarse a las instrucciones del fabricante antes de su puesta en servicio. Sin embargo en esta sección se indican los aspectos que deben considerarse. 2.6.7.1 Condiciones del Cárcamo Es necesario revisar las condiciones del cárcamo de bombeo antes de instalar la bomba. Cabe mencionar que el cárcamo debe tener la capacidad adecuada para la bomba. 74 Búsqueda por palabra Regresar 2.6.7.2 Cimentación La cimentación es una estructura rígida para proporcionar un soporte rígido permanente a todo el elemento de soporte de una bomba vertical. Para la instalación de bombas verticales de cárcamo húmedo o foso lleno, se debe utilizar una placa de boca de foso o una zapata como elemento de soporte del cabezal de descarga de la bomba. La cara de montaje de la zapata debe estar maquinada a una superficie plana y lisa, debido a que será utilizada para alinear la bomba. Si la tubería de descarga está localizada abajo de la brida de soporte de la bomba (descarga abajo del nivel del suelo, la placa circular o de zapata debe ser lo suficientemente grande para permitir el paso del codo de descarga durante la instalación. En estos casos, es más recomendable utilizar una placa rectangular como se muestra en la figura 2.20. Si la tubería de descarga está colocada arriba de la brida de soporte de la bomba (descarga arriba del nivel del suelo) se debe proveer una placa o zapata circular. Se debe dejar suficiente espacio para permitir el paso de todas las partes de la bomba localizadas abajo de la brida de soporte, como un agujero para hombre en un lado de la cubierta, como se muestra en la figura 2.21. Un método común para tener una zapata embebida en concreto para una bomba vertical se muestra en la figura 2.22. 75 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.20 Placa tipo rectangular para bomba vertical con descarga bajo el nivel de piso 76 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.21 Zapata tipo circular para bomba vertical con descarga sobre el nivel del piso Figura 2.22 Placa o zapata embebida en concreto para instalación de bomba vertical 77 Búsqueda por palabra Regresar 2.6.7.3 Equipo y herramientas para instalación La instalación de una bomba centrífuga vertical requiere de la utilización de: • Equipo. Se requiere de un equipo de elevación como tripies, grúas, malacates y camiones grúa, los cuales deben tener la altura suficiente para el montaje de las diferentes secciones o ensambles de la bomba. • Herramientas. Entre las herramientas que pueden requerirse para la instalación se encuentran los cables de acero, cadenas, llaves de estrías, llaves españolas, abrazaderas, graseras y brochas. 2.6.7.4 Instalación de la bomba El proceso completo de instalación de una bomba vertical tipo turbina incluye los siguientes puntos: • Inspección e identificación de partes. Inspección visual de cada uno de los ensambles o partes de la bomba, esta actividad debe ser acompañada con una identificación e inventario de partes. • Instalar el colador y la campana de succión. - Instalar el colador (cuando se requiere) en la campana de succión. - Sujetar los elevadores a la campana de succión. - Levantar el ensamble sobre el pozo. - Bajar el ensamble al pozo de tal manera que los elevadores estén apoyados en la base de cimentación. • Instalar el cuerpo de tazones. - Instalar dos viguetas encima del cárcamo en la base de la cimentación. - Colocar una abrazadera en la parte inferior del tazón de descarga. - Sujetar los cables de acero al cuerpo de tazones y levantarlo a una posición directamente sobre las viguetas e introducirlo en el cárcamo. Debe asegurarse que los extremos de la abrazadera asienten sobre las viguetas. - Instalar el ensamble de columna. - Sujetar la sección inferior de columna, con una cuerda y dar una vuelta alrededor del tubo y otra vuelta alrededor de la flecha. - Levantar la columna completa y la flecha ensamblada a una posición vertical directamente sobre el tazón de descarga. - Tener cuidado de prevenir deslizamiento o cabeceo de la flecha, cuando se levanta el conjunto. • Acoplar flechas y columna intermedia. - Limpiar las cuerdas de las flechas de bomba e intermedia. - Bajar el ensamble de columna para acoplar la flecha intermedia con la flecha de la bomba. Es importante mencionar que las flechas tienen cuerda 78 Búsqueda por palabra Regresar • • izquierda. En este proceso, se deben sujetar firmemente las flechas teniendo el cuidado de no dañarlas con las llaves utilizadas para la sujeción. - Verificar que las caras de las bridas estén limpias y con una capa ligera de grasa. - Levantar la columna completa de tal forma que se puedan remover los elevadores inferiores. - Bajar el conjunto hasta que los elevadores superiores se apoyen sobre la cimentación. - Verificar que la flecha se encuentre centrada en el tubo de columna. En caso contrario, se debe corregir esta condición, debido a que seguramente la flecha pudo haber sufrido de una flexión durante la etapa de montaje. - Instalar un ensamble de portachumacera y chumacera en el interior del tubo de columna. - Acoplar las bridas del tubo de columna. Es necesario verificar que los registros hembra y macho de las bridas coincidan entre si y queden a tope, para que los agujeros para los tornillos también queden alineados. Durante el acoplamiento de bridas los tornillos deben colocarse con la cabeza hacia arriba. - Remover la chumacera del extremo de la camisa de flecha para verter ¼ de litro de aceite SAE 10 sobre la flecha. - Instalar la chumacera en su posición. Instalar el cabezal de descarga. - Verificar que se haya instalado el último tubo de columna, generalmente llamado tubo de columna superior. - Limpiar la superficie de la brida de columna que estará en contacto con el cabezal de descarga de la bomba. - Aplicar una capa de silicón o una junta entre la brida de columna y el cabezal de descarga de la bomba. - Levante el cabezal de descarga hasta una posición en donde quede sobre la base de cimentación. - Bajar el cabezal de descarga de la bomba hasta que se apoye sobre la base de la cimentación. - Instale las tuercas de fijación del cabezal de descarga a la base de cimentación sin apretar. Instalar el ensamble del estopero (lubricación con agua). - Bajar el estopero sobre la flecha motriz. - Instalar las empaquetaduras. Esto debe hacerse con el siguiente procedimiento: à Revisar la manga de flecha para asegurarse que está en condiciones aceptables (sin desgaste). à Verificar que la empaquetadura nueva es de tipo adecuado para el líquido, presión y temperatura de operación. 79 Búsqueda por palabra Regresar à Insertar cada anillo de empaquetadura por separado, empujándolo derecho dentro de la caja y asentándolo firmemente, usando anillos divididos de empuje de tamaño apropiado, que se ajusten perfectamente a la caja. Los anillos de empaque sucesivos deberán girarse para que sus juntas queden separadas 120 o 180 grados. Generalmente se requiere instalar 3 anillos. à Cuando se usa una jaula de sello, se debe asegurar de que éste se instala entre los dos anillos de empaque apropiados, para que maneje correctamente el suministro de líquido cuando el estopero está totalmente empacado y ajustado. - Instalar el prensaestopas y apriete firmemente las tuercas del mismo, después de que se han insertado todos los anillos de empaquetadura requeridos. - Retroceder las tuercas del prensaestopas hasta que solo estén apretadas con los dedos, esto debe efectuarse después del primer apriete. El arranque de la bomba debe efectuarse con el estopero flojo, de modo que haya un escurrimiento inicial excesivo. Apretar ligeramente y en forma pareja las tuercas del prensaestopas, a intervalos de 15 a 20 minutos de modo que el escurrimiento se reduzca a lo normal después de varias horas. • Nivelar el cabezal de descarga. - Nivelar y ajustar el cabezal de descarga de tal forma que la flecha superior quede en posición vertical. La superficie que estará sobre la cimentación debe apoyarse sobre calzas de metal o cuñas de metal. Las piezas de soporte deben colocarse cerca de pernos de la cimentación. - Apretar las tuercas de los tornillos de la cimentación, una vez nivelado el cabezal de descarga. • Instalar el motor eléctrico. El procedimiento general para el montaje de un motor de flecha hueca es el siguiente: - Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos o ganchos. - Revisar que las superficies del cabezal de descarga, base de instalación del motor estén limpias y libres de elementos extraños. - Remover la cubierta o tapa del motor. - Levantar y colocar el motor en su base insertando la flecha motriz en la flecha hueca del motor. - Girar el plato de acoplamiento e insertar la cuña en el cuñero de la flecha de ajuste y el plato de acoplamiento. - Ajustar la tuerca de ajuste de la flecha. • Ajustar las propelas. - Levantar las propelas hasta que giren libremente. - Ajustar las propelas. Para efectuar este ajuste, deben seguirse las recomendaciones del fabricante de la bomba. 80 Búsqueda por palabra Regresar • Realizar la conexión eléctrica del motor - Conectar las terminales del motor a los conductores del arrancador. - Arrancar el motor de forma instantánea para verificar el sentido de rotación; generalmente, en sentido contrario a las manecillas del reloj (visto desde la parte superior). En caso de que el sentido de rotación sea incorrecto, intercambie dos de las tres terminales conectadas (para motores trifásicos). Después de realizar el cambio, verifique nuevamente el sentido de rotación. 2.6.7.5 Pruebas y Puesta en Servicio 2.6.7.5.1 Verificación de Alineamiento En el caso cuando el conjunto motor-bomba incluya motor de flecha sólida, se debe verificar la alineación. El primer paso es el de asegurarse que giren libremente las flechas del conjunto. Se debe colocar una regla recta a través del acoplamiento en por lo menos dos puntos separados 90o; al mismo tiempo, las caras de las mitades del acoplamiento deberán verificarse con un medidor cónico de espesores o con un calibrador de hojas, para saber si las caras están paralelas. Se tendrá un alineamiento correcto cuando la distancia entre las caras sea la misma en todos los puntos y una regla recta asienta bien en cualquier punto de los cantos. En el caso en que las caras no sean paralelas, tanto el medidor de espesores como el calibrador de hojas mostraran una diferencia en distintos puntos. Por otra parte, si un acoplamiento está más alto que otro, la cantidad de desalineamiento puede determinarse utilizando una regla recta y los calibradores de hojas. 2.6.7.5.2 Arranque El arranque del equipo incluye los siguientes puntos: • Verificar la correcta instalación del tanque de prelubricación y su conexión al cabezal de descarga (para el caso de bombas lubricadas por agua), de acuerdo a lo siguiente: - Conectar la válvula de compuerta al tanque de prelubricación con un niple corto. - Conectar otro niple en la válvula (niple largo). - Remover el tapón macho de la conexión para prelubricación del cabezal de descarga. - Conectar el niple largo en la conexión y apriete. - Llenar el tanque de prelubricación con agua limpia. • Abrir la válvula de prelubricación (para el caso de bombas lubricadas por agua), y permita que el agua fluya aproximadamente durante un minuto por cada 30.48 m de columna, antes de arrancar el motor. Verificar que la válvula de descarga esté en una posición muy cercana a la de cerrar. Verificar el ajuste de los impulsores. • • 81 Búsqueda por palabra Regresar • • • • Verificar que la flecha superior gira libremente con la mano. Arrancar el motor. Abrir la posición de la válvula de descarga lentamente. Verificar que se cuente con un incremento de la presión de descarga conforme se abre la válvula de descarga. En caso contrario, detenga la operación de la bomba. 2.6.7.5.3 Pruebas de Funcionamiento En campo, generalmente no se cuenta con toda la instrumentación para efectuar una prueba en donde se verifique el comportamiento completo de la bomba. Sin embargo, basado en la información el fabricante, como la curva de comportamiento, el equipo debe cumplir operar bajo determinadas condiciones para garantizar el buen funcionamiento de la instalación. Existen dos parámetros que determinan el punto (en la curva de comportamiento) de operación de una bomba: la carga total y el gasto o caudal. En vista de que la mayoría de las instalaciones cuentan con medidor de caudal, la tarea restante consiste en la determinación de la carga total. Conociendo esta última, la prueba de verificación del funcionamiento se realiza al localizar la intersección de estas dos variables en la curva del fabricante, la cual debe estar muy próximo al punto de diseño de la bomba. 2.7 BOMBAS RECIPROCANTES DE POTENCIA TIPO PISTÓN 2.7.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas reciprocantes de potencia tipo pistón, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 2.7.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bombas reciprocantes de potencia tipo pistón. 2.7.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas reciprocantes de potencia tipo pistón, que se utilizan en el sector agua. 2.7.4 Referencias Hydraulic Institute, 1975, Hydraulic Institute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps, Thirteenth Edition, USA. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump handbook, McGraw-Hill Inc., USA. 82 Búsqueda por palabra Regresar 2.7.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. Bomba reciprocante de potencia tipo pistón. Diseño particular de una bomba reciprocante, que consiste de una sección lado líquido y de otra lado potencia . El lado líquido consta de un puerto de entrada y otro de salida, válvulas y pistones. El lado potencia incluye una cubierta o caja, un cigüeñal, una biela, baleros y una caja de engranes. Cabeza. La cabeza cubre el extremo del cilindro en una bomba de pistón. Cubierta o caja de bomba. Cubierta de la bomba con espesor adecuado para soportar diferentes presiones y que incluye el espacio para los elementos que generan el movimiento alternativo que acciona el pistón. Cilindro. Cámara en la cual el pistón imparte movimiento al líquido. Camisa de cilindro. Es un elemento cilíndrico hueco y reemplazable que se monta en el cilindro de una bomba de pistón. Pistón. Elemento cilíndrico unido a una biela que actúa en el interior de un cilindro y que imparte movimiento al líquido en direcciones alternantes. Estopero. Elemento removible (generalmente cilindro hueco) a través del cual el pistón se mueve en forma alternante, y a través del cual se controla la fuga de líquido utilizando un prensaestopas. Empaque o empaquetadura. Anillos de asbesto grafitado o de metal suave presionados entre si lateralmente contra el cuerpo de la cabeza o cilindro, para proveer un sellado alrededor de la cabeza del pistón. Cigüeñal. Elemento utilizado para transmitir potencia y movimiento del motor a la biela. Los rodamientos de bolas o rodillos y bielas del equipo se instalan en este componente. Ensamble de válvula. Un ensamble de válvula puede consistir de un asiento, la válvula, un resorte y el reten del resorte. El conjunto permite al líquido entrar y salir del cilindro. 2.7.6 Descripción general En la figura 2.23 se muestra un esquema típico de una bomba reciprocante horizontal de potencia tipo pistón. 83 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.23 Bomba reciprocante Tipo pistón (lado liquido) 2.7.7 Procedimiento de instalación 2.7.7.1 Cimentación Las bombas pequeñas pueden colocarse sobre el piso o superficies de soporte, considerando que sean fuertes y que soporten un 150% del total del peso de la unidad, incluyendo la unidad motriz. Para la cimentación de bombas medianas y grandes, la cimentación deberá reforzarse con concreto, esta capa deberá ser de 30.48 cm sobre el nivel medio del piso. Pernos de cimentación La camisa de los pernos deberá ser de un diámetro de 2 ó 3 veces mayor para permitir la variación de las partes de la bomba o base del plato. No tape las camisas con la lechada hasta que la unidad completa sea alineada y nivelada. 2.7.7.2 Equipo y herramientas para instalación La instalación de una bomba centrífuga vertical requiere de la utilización de: • Equipo. 84 Búsqueda por palabra Regresar Se requiere de un equipo de elevación como tripies, grúas, malacates y camiones grúa, los cuales deben tener la altura suficiente para el montaje de las diferentes secciones o ensambles de la bomba. • Herramientas. Entre las herramientas que pueden requerirse para la instalación se encuentran los cables de acero, cadenas, llaves de estrías, llaves españolas, abrazaderas, graseras y brochas. 2.7.7.3 Instalación de la bomba • Si la bomba se ubica en un cárcamo, deberá hacerse una protección a la bomba contra el agua, en caso de alguna filtración o inundación. • Al montar la bomba considere un espacio suficiente para remover los, pistones, varillas, o cigüeñales, o para el mantenimiento • Al montar la bomba considere un espacio suficiente para el mantenimiento. • Al apoyar nivelar y fijar la bomba a la cimentación, se debe vigilar que no se altere el alineamiento de la unidad. • Se recomienda que para el montaje de bombas grandes éste se realice en secciones, y bajo la supervisión de un instalador competente. Nivelación de la unidad • Dejar un espacio de 19.05 a 25.4 mm entre la placa de base y la cimentación para el vaciado de la lechada. • Ajuste los soportes de metal o cuñas hasta que los ejes de la bomba y del elemento motriz estén a nivel. • Conectar el cople, generalmente de tipo flexible, hasta que las operaciones de alineación se hayan terminado. • Verificar que las caras de acoplamiento sean paralelas. • Verificar que las bridas de succión y descarga de la bomba tengan una correcta posición horizontal o vertical, según sea el caso, utilizando empleando un nivel. 2.7.7.4 Instalación de Empaquetaduras Las bombas reciprocantes cubren una gama muy amplia de aplicaciones de bombeo y los estilos y los materiales de los empaques difieren mucho. La instalación de una empaquetadura (en caso de efectuarse en campo) incluye: • Extraer el empaque viejo completamente. • Limpiar perfectamente la superficie de la barra o varilla del pistón. • Reponer las empaquetaduras. • Revisar el estopero la manga para asegurarse que está en condiciones aceptables. • Revisar que la empaquetadura nueva sea del tipo adecuado para el líquido, presión y temperatura de operación. 85 Búsqueda por palabra Regresar • Insertar cada anillo de empaquetadura por separado, empujándolo y asentándolo firmemente dentro de la caja. Los anillos de empaque sucesivos deberán girarse para que sus juntas queden separadas 120 o 180 grados. Generalmente los empaques del pistón son instalados por el fabricante de la bomba y en fábrica. Si embargo, a continuación se incluyen algunos aspectos o recomendaciones: Empaque hidráulico El llamado empaque hidráulico está localizado en la cabeza del pistón. En la instalación, el empaque de lona deberá ser aplicado dando buena profundidad con presión relativamente baja para mantener la elasticidad. Los empaques deberán sumergirse en agua tibia antes de su instalación (8 horas). Cuando se instala un empaque en forma de rollo, se debe cortar a la longitud adecuada que ocupará en el diámetro interior del cilindro, o también de tal forma que tenga el tamaño exacto del diámetro interior del cilindro. El claro de orillas será de 1.587 mm cuando el ancho del empaque sea menor de 76.2 mm, y de 3.175 para anchos mayores de 76.2 mm. 2.7.7.5 Instalación de pistones Pistones tipo copa Procedimiento de instalación de pistones de copa incluye: • • • • • • • • • Asegurar que exista un claro suficiente en pared interior de la copa y el diámetro exterior del seguidor del disco y la cabeza del pistón. Verifique que el la superficie cilíndrica este lisa y sin desgastar. Empuje la varilla del pistón lo suficiente dentro del cilindro para permitir introducir la cabeza del pistón en la superficie cilíndrica. Coloque la cabeza del pistón sobre la varilla fijando el resalto de la varilla. Insertar el primer empaque de copa sujetando la copa horizontalmente hasta que el reborde haya entrado en el cilindro. Colocar en posición vertical el ensamble. Deslice el disco espaciador sobre la varilla del pistón y apriete en contra de la primera copa. Inserte la segunda copa. Repita el procedimiento hasta completar el número total de copas. Apretar la tuerca de la varilla del pistón, pero sin deformar la última copa. 86 Búsqueda por palabra Regresar 2.7.7.6 Conexión al elemento motriz En el caso en que se transmita la potencia del elemento motriz a la flecha de la caja de engranes a través de bandas, se recomienda seguir las siguientes acciones durante la instalación: • • • • • • Evitar torcer o forzar las bandas sobre las ranuras. Esto evitará que se rompan las cuerdas y que se deforme la estructura. Mantener las bandas limpias y libres de aceite o grasa. Alinear las flechas, verificando que éstas están paralelas y que la banda esta perpendicular a estas flechas. Verificar que las poleas estén alineadas de tal forma que los bordes de las mismas formen un ángulo recto con los ejes longitudinales de las flechas. Separar las poleas hasta obtener una tensión adecuada de la banda. También se debe verificar que la banda no toque el fondo de la ranura de la polea. Verificar la tensión de la banda después de los primeros días de operación del equipo. 2.7.7.7 Pruebas y Puesta en Servicio En esta sección se incluye las pruebas y verificaciones que deben considerarse para la puesta en servicio de una bomba reciprocante. 2.7.7.7.1 Verificación de Alineamiento Debe verificarse la alineación entre el motor y la bomba. El primer paso es el de asegurarse que giren libremente tanto el rotor o flecha de la bomba como el impulsor. Se debe colocar una regla recta a través del acoplamiento por un lado y por arriba; al mismo tiempo, las caras de las mitades del acoplamiento deberán verificarse con un medidor cónico de espesores o con un calibrador de hojas, para saber si las caras están paralelas. Se tendrá un alineamiento adecuado cuando la distancia entre las caras es la misma en todos los puntos y una regla recta asiente bien en cualquier punto de los cantos. En el caso en que las caras no sean paralelas, tanto el medidor de espesores como el calibrador de hojas mostraran una diferencia en distintos puntos. Por otra parte, si un acoplamiento está más alto que otro, la cantidad de desalineamiento puede determinarse utilizando una regla recta y los calibradores de hojas. 2.7.7.7.2 Pruebas de Funcionamiento En campo, generalmente no se cuenta con toda la instrumentación para efectuar una prueba en donde se verifique el comportamiento completo de la bomba. Sin embargo, basado en la información del fabricante, como la curva de comportamiento, el equipo debe cumplir operar bajo determinadas condiciones para garantizar el buen funcionamiento de la instalación. Existen dos parámetros que determinan el punto (en la curva de comportamiento) de operación de una bomba: la carga total y el gasto o caudal. En vista de que la mayoría de las instalaciones cuentan con medidor de caudal, 87 Búsqueda por palabra Regresar la tarea restante consiste en la determinación de la carga total. Conociendo esta última, la prueba de verificación del funcionamiento se realiza al localizar la intersección de estas dos variables en la curva del fabricante, la cual debe estar muy próximo al punto de diseño de la bomba. 2.8 BOMBAS TIPO ARIETE 2.8.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas tipo ariete, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 2.8.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bombas tipo ariete. 2.8.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas tipo ariete, que se utilizan en el sector agua. Se pueden aplicar para el suministro de agua potable, el abastecimiento de agua a potreros para ganado, para la pequeña irrigación y para satisfacer algunas necesidades de agua en granjas. 2.8.4 Referencias Hydraulic Institute, 1975, Hydraulic Institute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps, Thirteenth Edition, USA. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump handbook, McGraw-Hill Inc., USA. Hidrotecsa, 1997, Bombas Arietor. México. 2.8.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. Bomba tipo ariete. Diseño particular de una bomba que permite elevar agua a grandes alturas sin utilizar ninguno de los energéticos convencionales. Depósito. Es un elemento cilíndrico hueco de la bomba con espesor adecuado para soportar diferentes presiones. Cuerpo. Elemento que cuenta con un mecanismo para impartir movimiento al líquido. 88 Búsqueda por palabra Regresar 2.8.6 Descripción general En la figura 2.24 se muestra un esquema típico de una bomba tipo ariete. El principio de funcionamiento de la bomba se basa en la transformación repentina de la energía cinética del agua a una energía de presión, provocada por el cierre instantáneo de una válvula en un ducto cerrado. Fenómeno conocido como golpe de ariete. 2.8.7 Procedimiento de instalación Generalmente, las bombas tipo ariete que son instaladas adecuadamente, deben operar satisfactoriamente durante períodos prolongados de tiempo. Los procedimientos de instalación deben apegarse a las instrucciones del fabricante antes de su puesta en servicio. Sin embargo en esta sección se indican los aspectos que deben considerarse. 2.8.7.1 Inspección e identificación de partes Inspección visual de cada uno de los ensambles o partes de la bomba, esta actividad debe ser acompañada con una identificación e inventario de partes. 2.8.7.2 Cimentación La cimentación es una estructura rígida para proporcionar un soporte rígido permanente a toda el área de la plancha de la base y para absorber cualquier esfuerzo. Cimentación de concreto Cabe mencionar que una buena cimentación de concreto se desplanta desde el suelo firme. Durante la construcción de la cimentación, se debe dejar un margen para poner lechada de concreto entre la superficie áspera del concreto y la cara inferior de la placa base (si es el caso). En el caso que la bomba sea muy grande, ésta puede montarse directamente sobre la cimentación Pernos de anclaje El espacio requerido por la bomba y la colocación de los pernos de anclaje se determinan con los planos suministrados por el fabricante. Cada perno de cimentación (Fig. 2.25) deberá rodearse de una camisa de tubo, de diámetro tres o cuatro veces mayor que la del perno. Una vez colada la cimentación de concreto, el tubo queda fijo mientras que el perno podrá moverse para ajustarse al agujero de la placa de la base. 2.8.7.3 Instalación de tubería de succión y descarga • Verificar que la bomba se encuentra correctamente instalada. • Instale la tubería de succión a la brida de succión de la bomba, verificando el correcto alineamiento (tanto angular como palalelo) de las bridas. En caso de 89 Búsqueda por palabra Regresar • contar con un canal debe proporcionarse la adecuada instalación para que el líquido sea dirigido hacia la brida de succión. Instale la tubería de descarga a la brida de descarga de la bomba, verificando el correcto alineamiento (tanto angular como palalelo) de las bridas. 2.8.7.4 Pruebas y Puesta en Servicio • Debe verificarse que se cuente con el adecuado suministro de agua a la línea de succión de la bomba. • Deben verificarse que no existan cuerpos extraños que afecten el funcionamiento de la bomba. Figura 2.24 Esquema típico de una bomba tipo ariete 90 Búsqueda por palabra Regresar Figura 2.25 Perno de cimentación 91 Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO 3. INSTALACIÓN DE BOMBAS PARA AGUAS RESIDUALES...................................94 3.1 BOMBAS ROTATORIAS TIPO TORNILLO ..............................................................94 3.1.1 Introducción.............................................................................................................94 3.1.2 Objetivo ...................................................................................................................94 3.1.3 Campo de aplicación...............................................................................................94 3.1.4 Referencias .............................................................................................................94 3.1.5 Definiciones.............................................................................................................94 3.1.6 Descripción general ................................................................................................95 3.1.7 Procedimiento de instalación ..................................................................................96 3.2 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES INATASCABLES DE CÁRCAMO SECO .. ......................................................................................................................101 3.2.1 Introducción...........................................................................................................101 3.2.2 Objetivo .................................................................................................................101 3.2.3 Campo de aplicación.............................................................................................101 3.2.4 Referencias ...........................................................................................................101 3.2.5 Definiciones...........................................................................................................101 3.2.6 Descripción general ..............................................................................................103 3.2.7 Procedimiento de instalación ................................................................................103 3.3 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES IN ATASCABLES DE CÁRCAMO HÚMEDO ......................................................................................................................107 3.3.1 Introducción...........................................................................................................107 3.3.2 Objetivo .................................................................................................................107 3.3.3 Campo de aplicación.............................................................................................107 3.3.4 Referencias ...........................................................................................................107 3.3.5 Definiciones...........................................................................................................108 3.3.6 Descripción general ..............................................................................................109 3.3.7 Procedimiento de instalación ................................................................................109 3.4 BOMBAS SUMERGIBLES PARA AGUAS RESIDUALES .....................................112 3.4.1 Introducción...........................................................................................................112 3.4.2 Objetivo .................................................................................................................112 3.4.3 Campo de aplicación.............................................................................................112 3.4.4 Referencias ...........................................................................................................112 3.4.5 Definiciones...........................................................................................................112 3.4.6 Descripción general ..............................................................................................113 3.4.7 Procedimiento de instalación ................................................................................114 3.5 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO FLUJO MIXTO PARA AGUAS RESIDUALES ................................................................................................................119 3.5.1 Introducción...........................................................................................................119 3.5.2 Objetivo .................................................................................................................119 3.5.3 Campo de aplicación.............................................................................................120 3.5.4 Referencias ...........................................................................................................120 3.5.5 Definiciones...........................................................................................................120 Búsqueda por palabra Regresar 3.5.6 Descripción general ..............................................................................................121 3.5.7 Procedimiento de instalación ................................................................................121 3.6 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO PROPELA PARA AGUAS RESIDUALES ................................................................................................................130 3.6.1 Introducción...........................................................................................................130 3.6.2 Objetivo .................................................................................................................130 3.6.3 Campo de aplicación.............................................................................................130 3.6.4 Referencias ...........................................................................................................130 3.6.5 Definiciones...........................................................................................................130 3.6.6 Descripción general ..............................................................................................131 3.6.7 Procedimiento de instalación ................................................................................132 Búsqueda por palabra Regresar 3. INSTALACIÓN DE BOMBAS PARA AGUAS RESIDUALES 3.1 BOMBAS ROTATORIAS TIPO TORNILLO 3.1.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas rotatorias tipo tornillo, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 3.1.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bombas rotatorias tipo tornillo. 3.1.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas rotatorias tipo tornillo, que se utilizan en el sector agua. 3.1.4 Referencias Hydraulic Institute, 1975, Hydraulic Institute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps, Thirteenth Edition, USA. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump handbook, McGraw-Hill Inc., USA. 3.1.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. Bomba rotatoria tipo tornillo. Diseño particular de una bomba rotatoria, que consiste de un rotor que gira dentro de un cilindro con lo cual se forman cavidades en el sentido de descarga para mover aguas residuales y lodos. Cilindro. Es un elemento cilíndrico hueco de la bomba con espesor adecuado para soportar diferentes presiones y en el cual el rotor gira para formar cavidades para impartir movimiento a las aguas residuales. Rotor. Elemento que actúa en el interior de un cilindro y que imparte movimiento al líquido. Estopero. Elemento removible (generalmente cilindro hueco) a través del cual el pistón se mueve en forma alternante, y a través del cual se controla la fuga de líquido utilizando un prensaestopas. Empaque o empaquetadura. Anillos de asbesto grafitado o de metal suave presionados entre si lateralmente contra el cuerpo de la cabeza o cilindro, para proveer un sellado alrededor de la cabeza del pistón. 94 Búsqueda por palabra Regresar Balero o rodamiento. Chumaceras de tipo antifricción. Estos rodamientos son de tipo radial. Caja de baleros. Cuerpo en el que se montan los baleros. Base de la bomba. Elemento o bastidor metálico integral sobre el cual la bomba y su elemento motriz son montados. Sello mecánico (elemento estacionario). Elemento estacionario con superficies altamente pulidas que se desliza sobre la parte giratoria del sello mecánico para proporcionar un sello hermético entre ambos elementos. Sello mecánico (elemento giratorio). Elemento montado sobre la flecha con superficies altamente pulidas que se desliza sobre la parte estacionaria del sello mecánico para proporcionar un sello hermético entre ambos elementos. 3.1.6 Descripción general En la figura 3.1 se muestra un esquema típico de una bomba rotatoria tipo tornillo. En este tipo de bombas, cuando gira el elemento de bombeo, se abre en el lado de entrada para producir vacío que se llena con el líquido que entra. Al seguir la rotación del rotor el líquido se encierra entre el elemento de bombeo o entre el elemento y el cilindro. En este momento, el rotor está a la presión de entrada hasta que se abre la parte encerrada hacia el conducto de salida. Figura 3.1 Esquema típico de una bomba rotatoria tipo tornillo 95 Búsqueda por palabra Regresar 3.1.7 Procedimiento de instalación Generalmente, las bombas rotatorias que son instaladas adecuadamente deben operar satisfactoriamente durante períodos prolongados de tiempo. Dadas las diferencias en diseño y materiales de construcción de las bombas rotatorias tipo tornillo, los procedimientos de instalación deben apegarse a las instrucciones del fabricante antes de su puesta en servicio. Sin embargo en esta sección se indican los aspectos principales que deben considerarse. 3.1.7.1 Inspección e identificación de partes Inspección visual de cada uno de los ensambles o partes de la bomba, esta actividad debe ser acompañada con una identificación e inventario de partes. 3.1.7.2 Cimentación La cimentación es una estructura rígida para proporcionar un soporte rígido permanente a toda el área de la plancha de la base y para absorber cualquier esfuerzo. Cimentación de concreto Cabe mencionar que una buena cimentación de concreto se desplanta desde el suelo firme. Durante la construcción de la cimentación, se debe dejar un margen para poner lechada de concreto entre la superficie áspera del concreto y la cara inferior de la placa base. El espacio entre el fondo de la plancha y la parte superior del cimiento generalmente es de 1.9 5.08 cm. En el caso que la bomba sea muy grande, ésta puede montarse directamente sobre la cimentación, y se deben colocar placas de zapata bajo las patas de la bomba y del motor. De esta manera, si es necesario, se posible corregir el alineamiento utilizando lainas y se puede desmontar e instalar la bomba con facilidad. Pernos de anclaje El espacio requerido por la bomba y la colocación de los pernos de anclaje se determinan con los planos suministrados por el fabricante. Cada perno de cimentación (figura 3.2) deberá rodearse de una camisa de tubo, de diámetro tres o cuatro veces mayor que la del perno. Una vez colada la cimentación de concreto, el tubo queda fijo mientras que el perno podrá moverse para ajustarse al agujero de la placa de la base. 96 Búsqueda por palabra Regresar Figura 3.2 Perno de cimentación Planchas o placas de base Cuando una unidad se monta en una placa o estructura de acero, se debe colocar tan cerca como sea posible de los elementos principales y vigas, y soportarse de tal forma que no se deforme la placa de base o se pueda alterar el alineamiento por cualquier flexión o expansión de la estructura o la plancha. 3.1.7.3 Nivelación • Verificar que las superficies de la placa de base que se colocarán sobre la cimentación estén lisas y limpias. • Colocar la placa de base sobre la cimentación. La placa debe soportarse con pequeñas tiras de placa de acero o lainas cerca de los pernos de anclaje. • Nivelar la placa de base adicionando o eliminando lainas bajo la placa, utilizando un nivel de burbuja. • Verificar la nivelación, si es posible, colocando el nivel en alguna otra parte como la flecha de la bomba. 97 Búsqueda por palabra Regresar • • • • Verificar que durante el proceso de nivelación de la bomba y la placa de base (si es el caso) se mantenga el alineamiento de los dos medios coples (desacoplados) entre la flecha de la bomba y el motor. Apretar con los dedos las tuercas de los pernos de anclaje. Ajustar los soportes de metal o cuñas hasta que los ejes de la bomba y del motor estén a nivel. Verificar con un nivel de burbuja que las caras del acoplamiento así como de las bridas de succión y descarga de la bomba estén horizontales o verticales según se requiera, y la bomba esté a la altura especificada y en su lugar. 3.1.7.4 Alineamiento Cuando el conjunto motor-bomba están montados sobre una misma placa de base y se instala por primera vez, generalmente está alineado en fábrica y no se requiere la alineación del conjunto. Sin embargo, la verificación del alineamiento será necesaria en los siguientes casos: • • • Después de que el conjunto ha sido nivelado sobre la cimentación. Después de que la lechada se ha secado y los pernos de cimentación hallan sido apretado. Después de que ha sido instalada la tubería a la bomba. Todas las verificaciones de alineación deben hacerse con las mitades del acoplamiento desconectadas. 3.1.7.5 Vaciado de la lechada Cuando la alineación es correcta, es necesario apretar los pernos de cimentación, pero no demasiado. Así, la base del conjunto motor-bomba podrá se unida a la cimentación a través de la lechada. La placa de base deberá llenarse completamente de la lechada, y es deseable lechar las piezas de nivelación calzas o acuñar en su lugar (ver figura 3.3). Los pernos de cimentación no deberán apretarse totalmente hasta que la lechada se endurezca, comúnmente alrededor de 48 horas después de vertida. Figura 3.3 Aplicación de lechada de cemento 98 Búsqueda por palabra Regresar 3.1.7.6 Equipo y herramientas para instalación. La instalación de una bomba tipo tornillo se requiere de la utilización de: • Equipo. Se requiere de un equipo de elevación como tripies y grúas los cuales deben tener la altura suficiente para el montaje de las diferentes secciones o ensambles de la bomba. • Herramientas. Entre las herramientas que pueden requerirse para la instalación se encuentran los estrobos, llaves de estrías, llaves españolas, abrazaderas, graseras y brochas. 3.1.7.7 Montaje del Motor Eléctrico • Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos o ganchos. • Levantar siempre el motor de sus armellas ubicadas en la cabeza. • Orientar el motor y colocarlo en su base. • Alinear la base y anclar el motor con tornillería adecuada (si es necesario, emplear rellenador plástico y viguetas de acero). • Cuando la transmisión a la carga sea por medio de bandas o cadenas, montar el motor sobre rieles tensores para ajustar la tensión de las bandas. Después de colocar el motor y antes de acoplarlo a su carga, verificar lo siguiente: • Revisar que el motor gire libremente, escuchando y sintiendo el rozamiento de la flecha con las chumaceras. • Verificar que toda la tornillería esté ajustada. • Verificar el alineamiento paralelo y angular de la flecha. • Revisar la flotación de la flecha, de tal manera que se restrinja su movimiento axial cuando se acople y se ponga en operación. • Colocar en la flecha el tipo de acoplamiento a emplear (acopladores, poleas o poleas de cadena). • Acoplamiento directo a la carga: - Calzar el motor de tal manera que las masas de los acoplamientos estén alineados máximo 0.8 mm. - Colocar el indicador sobre la flecha del motor. - Girar lentamente con la mano la flecha del motor, y registe las lecturas en cuatro puntos opuestos (generalmente a 0o, 90o, 180o y 270o), para determinar la posición relativa entre la flecha del motor y la flecha de la bomba. 99 Búsqueda por palabra Regresar • - Ajustar la posición del motor sobre el pedestal de acuerdo a las lecturas del indicador de carátula, hasta obtener el alineamiento paralelo de las flechas. - Revisar el alineamiento angular de acoplamiento de la flecha del motor a la flecha de carga: à Medir la distancia entre las caras de las masas de acoplamiento en ligares igualmente espaciados alrededor de los diámetros externos. Alinear el motor de tal manera que el indicador de carátula haga un cambio en la lectura máximo de 0.0254 mm. Después de cada corrección ajustar los tornillos del motor y revisar el alineamiento. Conexión eléctrica del motor - Conectar las terminales del motor a los conductores del arrancador. - Arrancar el motor de forma instantánea para verificar el sentido de rotación; generalmente, en sentido contrario a las manecillas del reloj (visto desde la parte superior). En caso de que el sentido de rotación sea incorrecto, intercambie dos de las tres terminales conectadas (para motores trifásicos). Después de realizar el cambio, verifique nuevamente el sentido de rotación. 3.1.7.8 Pruebas y Puesta en Servicio Dependiendo de las características del sistema, si la bomba trabaja con una elevación de succión, debe introducirse líquido a la antes de poner en operación la bomba. En esta sección se incluye las pruebas y verificaciones que deben considerarse para la puesta en servicio de la bomba. 3.1.7.9 Verificación de Alineamiento Debe verificarse la alineación entre el motor y la bomba.. Se debe colocar una regla recta a través del acoplamiento por un lado y por arriba; al mismo tiempo, las caras de las mitades del acoplamiento deberán verificarse con un medidor cónico de espesores o con un calibrador de hojas, para saber si las caras están paralelas. Cuando las periferias de las mitades del acoplamiento son círculos perfectos del mismo diámetro y las caras están planas, existe un alineamiento adecuado cuando la distancia entre las caras es la misma en todos los puntos y una regla recta asiente bien en cualquier punto de los cantos. En el caso en que las caras no sean paralelas, tanto el medidor de espesores como el calibrador de hojas mostraran una diferencia en distintos puntos. Por otra parte, si un acoplamiento está más alto que otro, la cantidad de desalineamiento puede determinarse utilizando una regla recta y los calibradores de hojas. Pruebas de Funcionamiento En campo, generalmente no se cuenta con toda la instrumentación para efectuar una prueba en donde se verifique el comportamiento completo de la bomba. Sin embargo, basado en la información del fabricante, como la curva de comportamiento, el equipo debe operar bajo determinadas condiciones para garantizar el buen funcionamiento de 100 Búsqueda por palabra Regresar la instalación. Existen dos parámetros que determinan el punto (en la curva de comportamiento) de operación de una bomba: la carga total y el gasto o caudal. En vista de que la mayoría de las instalaciones cuentan con medidor de caudal, la tarea restante consiste en la determinación de la carga total. Conociendo esta última, la prueba de verificación del funcionamiento se realiza al localizar la intersección de estas dos variables en la curva del fabricante, la cual debe estar muy próximo al punto de diseño de la bomba. 3.2 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES INATASCABLES DE CÁRCAMO SECO 3.2.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas centrífugas verticales inatascable de cárcamo seco, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 3.2.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bombas centrífugas verticales inatascables de cárcamo seco. 3.2.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas centrífugas con flecha en posición vertical para servicio de aguas residuales, que se utilizan en el sector agua. 3.2.4 Referencias API Standard 610, 1981, Centrifugal Pumps for General Refinery Services, American Petroleum Institute, Sixth Edition, USA Hydraulic Institute, 1975, Hydraulic Institute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps, Thirteenth Edition, USA. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump handbook, McGraw-Hill Inc., USA. Karassik Igor J. y Roy Carter, 1980, Bombas centrífugas, McGraw-Hill, México. Karassik Igor J., 1981, CentrIfugal pump clinic, Marcel Dekker, USA. Nachi-Fujikoshi Co., 1979, NACHI Ball & Roller Bearings, Catalog No.B1100E, Japan. 3.2.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. Bomba vertical in atascable tipo cárcamo seco. Diseño particular de bomba con flecha en posición vertical para el manejo de aguas residuales. 101 Búsqueda por palabra Regresar Carcasa o Cubierta. Cubierta de la bomba con espesor adecuado para soportar diferentes presiones y que incluye el espacio para el impulsor, y las boquillas de succión y descarga. Impulsor. Elemento rotativo de la bomba con álabes donde entra el líquido y es impulsado. Flecha. Elemento cilíndrico en donde se monta el impulsor y a través del cual la potencia de entrada es transmitida al impulsor. Anillo de desgaste de la carcasa. Anillo reemplazable estacionario, para protección de la carcasa del rozamiento del anillo de desgaste del impulsor o del impulsor. Anillo de desgaste del impulsor. Anillo reemplazable montado en uno o ambos lados del impulsor, para protegerlo del rozamiento con las partes estacionarias. Estopero. Elemento removible (generalmente cilindro hueco) que aloja varios anillos de empaque, usado para proteger la bomba contra escurrimientos o fugas de líquido, en el punto en el que la flecha atraviesa la cubierta de la bomba. Empaque o empaquetadura. Anillos de asbesto grafitado o de metal suave presionados entre si lateralmente contra la flecha o manga, para proveer un sellado alrededor de la flecha. Prensaestopas. Plato ajustable, que comprime al empaque dentro del estopero o retiene el elemento estacionario del sello mecánico. Manga de flecha. Pieza cilíndrica montada sobre la flecha de la bomba para proteger la flecha de las partes estacionarias. Balero interno o rodamiento interno. Es el rodamiento más alejado del cople de la bomba. Este rodamiento es de tipo radial. Balero externo o rodamiento externo. Es el rodamiento más cercano al cople de la bomba. Este rodamiento es de tipo radial . Caja de baleros. Cuerpo en el que se montan los baleros. Base de la bomba. Elemento o bastidor metálico integral sobre el cual la bomba y su accionador son montados. Cuña del impulsor. Pieza que previene el movimiento relativo del impulsor sobre la flecha. Grasera. Recipiente que contiene y suministra el lubricante. 102 Búsqueda por palabra Regresar Tubería de agua de sellos o tubería de agua de enfriamiento. Tubería usada para introducir líquido dentro del espacio del empaque a través de las venas o conductos de la cubierta de la bomba. 3.2.6 Descripción general Las bombas centrífugas verticales in atascables de cárcamo seco generalmente permiten el fácil acceso para la inspección, remoción o instalación de la mayoría de sus componentes. En la figura 3.4 se muestra un esquema típico de una bomba vertical in atascable tipo cárcamo seco. Figura 3.4 Bomba centrifuga vertical in atascable de cárcamo SECO 3.2.7 Procedimiento de instalación Dadas las diferencias en diseño y materiales de construcción de las bombas centrífugas verticales in atascables de cárcamo seco, los procedimientos de instalación deben 103 Búsqueda por palabra Regresar apegarse a las instrucciones del fabricante antes de su puesta en servicio. Sin embargo en esta sección se indican los aspectos principales que deben considerarse. 3.2.7.1 Equipo y herramientas para instalación. La instalación de una bomba centrífuga vertical requiere de la utilización de: • Equipo. Se requiere de un equipo de elevación como tripies, grúas y malacates, los cuales deben tener la altura suficiente para el montaje de las diferentes secciones o ensambles de la bomba. • Herramientas. Entre las herramientas que pueden requerirse para la instalación se encuentran los cables de acero, cadenas, llaves de estrías, llaves españolas, abrazaderas, graseras y brochas. 3.2.7.2 Instalación de la bomba El proceso completo de instalación de una bomba vertical tipo in atascable de cárcamo seco incluye los siguientes puntos: • Identificar y revisar las partes. En caso de que se suministre la bomba desarmada se debe efectuar una inspección visual de cada uno de los ensambles o partes de la bomba, esta actividad debe ser acompañada con una identificación e inventario de partes. • Instalar el ensamble completo de la bomba. - Sujetar cables de acero al ensamble completo de la bomba y levantarlo a una posición directamente sobre la cimentación. - Bajar el ensamble de la bomba hasta que se apoye sobre la base de la cimentación. - Instale las tuercas de fijación del ensamble de la bomba a la base de cimentación sin apretar. • Nivelar el ensamble completo de la bomba. - Nivelar y ajustar el ensamble completo de la bomba. La superficie que estará sobre la cimentación debe apoyarse sobre calzas de metal o cuñas de metal. Las piezas de soporte deben colocarse cerca de pernos de la cimentación. - Apretar las tuercas de los tornillos de la cimentación, una vez nivelado el ensamble. • Instalar el motor eléctrico. • Acoplar el conjunto motor bomba. El acoplamiento del conjunto motor-bomba debe incluir a todos los elementos del tipo de transmisión utilizado. La transmisión más común que conecta una bomba de tamaño mediano con el motor a través de una unión universal. Al efectuar el acoplamiento se debe sujetar firmemente las flechas teniendo el cuidado de no dañarlas con las llaves utilizadas para la sujeción. 104 Búsqueda por palabra Regresar 3.2.7.3 Montaje del motor eléctrico Los motores verticales utilizados en plantas de bombeo son de flecha sólida. El procedimiento general para el montaje de un motor de flecha sólida es el siguiente: • Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos o ganchos. • Revisar que las superficies del cabezal de descarga, base de instalación del motor estén limpias y libres de elementos extraños. • Instalar la mitad inferior del cople, roscándolo totalmente en la flecha superior. • Instalar la mitad superior del cople, el anillo reten bipartido y la cuña en la extensión de la flecha del motor. • Levantar el motor sobre el cabezal de descarga. • Orientar y bajar el motor, colocarlo sobre el cabezal de descarga o pedestal de la bomba, alinear los tornillos de fijación de ambos elementos. • Verificar el alineamiento angular de las dos mitades del cople. • Colocar los tornillos para fijar el motor al cabezal de descarga o pedestal, sin apretar (flojos). • Verificar el sentido de rotación del motor, el cual debe ser contrario a las manecillas del reloj, visto desde la parte superior del motor. Cabe mencionar que acción debe realizarse antes de unir las dos mitades del cople. • Efectuar el alineamiento longitudinal (vertical) del acoplamiento: - Colocar un indicador de carátula sobre la extensión de la flecha sólida del motor. - Ajustar el indicador, haciendo contacto con la flecha superior. - Girar lentamente con la mano la flecha del motor, y registe las lecturas en cuatro puntos opuestos (generalmente a 0o, 90o, 180o y 270o), para determinar la posición relativa entre la flecha del motor y la flecha superior de la bomba. - Ajustar la posición del motor sobre el cabezal de descarga o pedestal de acuerdo a las lecturas del indicador de carátula, hasta obtener el alineamiento vertical de las flechas. - Girar la mitad inferior del cople sobre la flecha superior de la bomba hasta que la distancia entre las dos mitades sea de aproximadamente 19.05 mm del juego axial de la bomba y coloque la cuña. - Colocar los tornillos que unen las dos mitades del cople y apriete firmemente. • Verificar nuevamente el alineamiento de las flechas. Conexión eléctrica del motor • Conectar las terminales del motor a los conductores del arrancador. • Arrancar el motor de forma instantánea para verificar el sentido de rotación; generalmente, en sentido contrario a las manecillas del reloj (visto desde la parte superior). En caso de que el sentido de rotación sea incorrecto, intercambie dos de las tres terminales conectadas (para motores trifásicos). Después de realizar el cambio, verifique nuevamente el sentido de rotación. 105 Búsqueda por palabra Regresar 3.2.7.4 Pruebas y Puesta en Servicio Dependiendo de las características de la tubería de succión, la tubería y la carcasa, éstas deben estar llenas de agua antes de poner en operación la bomba. En esta sección se incluye las pruebas y verificaciones que deben considerarse para la puesta en servicio de una bomba centrífuga. 3.2.7.4.1 Verificación de Alineamiento Debe verificarse la alineación entre el motor y la bomba. El primer paso es el de asegurarse que giren libremente tanto el rotor o flecha de la bomba como el impulsor. Se debe colocar una regla recta a través del acoplamiento en por lo menos dos puntos a 0o y 90o; al mismo tiempo, las caras de las mitades del acoplamiento deberán verificarse con un medidor cónico de espesores o con un calibrador de hojas, para saber si las caras están paralelas. Cuando las periferias de las mitades del acoplamiento son círculos perfectos del mismo diámetro y las caras están planas, existe un alineamiento exacto cuando la distancia entre las caras es la misma en todos los puntos y una regla recta asiente bien en cualquier punto de los cantos. En el caso en que las caras no sean paralelas, tanto el medidor de espesores como el calibrador de hojas mostraran una diferencia en distintos puntos. Por otra parte, si un acoplamiento está más hacia un lado que otro, la cantidad de desalineamiento puede determinarse utilizando una regla recta y los calibradores de hojas. 3.2.7.4.2 Procedimiento de Arranque Los pasos a seguir para el arranque de una bomba centrífuga dependen de su tipo y el servicio en el que está aplicada. Es decir, el procedimiento de arranque es función de las características de funcionamiento. En el caso en que la bomba este accionada por un motor eléctrico y que se pueda arrancar contra una válvula de compuerta cerrada, el procedimiento de arranque es el siguiente: • • • • • • • • Verificar las conexiones eléctricas del motor. Verificar el alineamiento entre motor y bomba. Cebar la bomba, abriendo la válvula de succión y cerrando las purgas. Abrir la válvula de suministro de agua a los estoperos si son enfriados con agua. Arrancar el motor. Abrir la válvula de descarga lentamente. Verificar el escurrimiento en los estoperos y ajustar la válvula de sello para tener un flujo apropiado de lubricación de la empaquetadura. En caso de utilizar una empaquetadura nueva, no se debe apretar el prensaestopas inmediatamente, se debe permitir que se asiente el empaque antes de reducir el escurrimiento por los estoperos. Verificar la operación general tanto de la bomba como del motor eléctrico, efectuando una inspección visual de fugas y tratando de identificar ruidos o condiciones de operación anormales. 106 Búsqueda por palabra Regresar Si la configuración de la instalación requiere que la bomba arranque contra una válvula de retención cerrada con la válvula de compuerta de la descarga abierta, se deben seguir los mismos pasos mencionados arriba, excepto que la válvula de compuerta de la descarga se deberá abrir un poco antes de arrancar el motor. 3.2.7.4.3 Pruebas de Funcionamiento En campo, generalmente no se cuenta con toda la instrumentación para efectuar una prueba en donde se verifique el comportamiento completo de la bomba. Sin embargo, basado en la información del fabricante, como la curva de comportamiento, el equipo debe cumplir operar bajo determinadas condiciones para garantizar el buen funcionamiento de la instalación. Existen dos parámetros que determinan el punto (en la curva de comportamiento) de operación de una bomba: la carga total y el gasto o caudal. En vista de que la mayoría de las instalaciones cuentan con medidor de caudal, la tarea restante consiste en la determinación de la carga total. Conociendo esta última, la prueba de verificación del funcionamiento se realiza al localizar la intersección de estas dos variables en la curva del fabricante, la cual debe estar muy próximo al punto de diseño de la bomba. 3.3 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES IN ATASCABLES DE CÁRCAMO HÚMEDO 3.3.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas centrífugas verticales in atascables de cárcamo húmedo, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 3.3.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bombas centrífugas verticales inatascables de cárcamo húmedo. 3.3.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas centrífugas con flecha en posición vertical para servicio de aguas residuales, que se utilizan en el sector agua. 3.3.4 Referencias API Standard 610, 1981, Centrifugal Pumps for General Refinery Services, American Petroleum Institute, Sixth Edition, USA Hydraulic Institute, 1975, Hydraulic Institute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps, Thirteenth Edition, USA. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump handbook, McGraw-Hill Inc., USA. Karassik Igor J. y Roy Carter, 1980, Bombas centrífugas, McGraw-Hill, México. 107 Búsqueda por palabra Regresar Karassik Igor J., 1981, CentrIfugal pump clinic, Marcel Dekker, USA. 3.3.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. Bomba vertical in atascable tipo cárcamo húmedo. Diseño particular de bomba con flecha en posición vertical para el manejo de aguas residuales. Su diseño incluye una voluta de admisión de fondo con impulsores capaces de manejar materiales sólidos y fibrosos con un atascamiento mínimo. Carcasa o Cubierta. Cubierta de la bomba con espesor adecuado para soportar diferentes presiones y que incluye el espacio para el impulsor, y las boquillas de succión y descarga. Impulsor. Elemento rotativo de la bomba con alabes donde entra el líquido y es impulsado. Flecha. Elemento cilíndrico en donde se monta el impulsor y a través del cual la potencia de entrada es transmitida al impulsor. Anillo de desgaste de la carcasa. Anillo reemplazable estacionario, para protección de la carcasa del rozamiento del anillo de desgaste del impulsor o del impulsor. Anillo de desgaste del impulsor. Anillo reemplazable montado en uno o ambos lados del impulsor, para protegerlo del rozamiento con las partes estacionarias. Estopero. Elemento removible (generalmente cilindro hueco) que aloja varios anillos de empaque, usado para proteger la bomba contra escurrimientos o fugas de líquido, en el punto en el que la flecha atraviesa la cubierta de la bomba. Empaque o empaquetadura. Anillos de asbesto grafitado o de metal suave presionados entre si lateralmente contra la flecha o manga, para proveer un sellado alrededor de la flecha. Prensaestopas. Plato ajustable, que comprime al empaque dentro del estopero o retiene el elemento estacionario del sello mecánico. Manga de flecha. Pieza cilíndrica montada sobre la flecha de la bomba para proteger la flecha de las partes estacionarias. Base de la bomba. Elemento o bastidor metálico integral sobre el cual la bomba y su accionador son montados. Caja de lubricación. Recipiente que contiene y suministra el lubricante. 108 Búsqueda por palabra Regresar Camisa de flecha o Tubo de flecha. Tubo que protege la línea de Cople de flecha. Mecanismo utilizado para transmitir potencia de una sección de flecha a otra, o para unir (conectar) dos secciones de flecha. Tuerca de ajuste de flecha. Pieza roscada para ajustar la posición de la flecha superior que transmite la potencia del motor a la flecha de línea. 3.3.6 Descripción general Las bombas centrífugas verticales in atascables de cárcamo húmedo tienen la flecha en posición vertical. Su diseño incluye una voluta de admisión de fondo con impulsores capaces de manejar materiales sólidos y fibrosos con un atascamiento mínimo. En la figura 3.5 se muestra un esquema típico de una bomba vertical in atascable tipo cárcamo húmedo. 3.3.7 Procedimiento de instalación Dadas las diferencias en diseño y materiales de construcción de las bombas centrífugas verticales in atascables de cárcamo húmedo, los procedimientos de instalación deben apegarse a las instrucciones del fabricante antes de su puesta en servicio. Sin embargo en esta sección se indican los aspectos principales que deben considerarse. 3.3.7.1 Equipo y herramientas para instalación. La instalación de una bomba centrífuga vertical requiere de la utilización de: • Equipo. Se requiere de un equipo de elevación como tripies, grúas y malacates, los cuales deben tener la altura suficiente para el montaje de las diferentes secciones o ensambles de la bomba. • Herramientas. Entre las herramientas que pueden requerirse para la instalación se encuentran los cables de acero, cadenas, llaves de estrías, llaves españolas, abrazaderas, graseras y brochas. 109 Búsqueda por palabra Regresar Figura 3.5 Bomba centrifuga vertical in atascable de cárcamo húmedo 3.3.7.2 Instalación de la bomba El proceso completo de instalación de una bomba vertical tipo inatascable de cárcamo húmedo incluye los siguientes puntos: • Identificar y revisar las partes. En caso de que se suministre la bomba desarmada se debe efectuar una inspección visual de cada uno de los ensambles o partes de la bomba, esta actividad debe ser acompañada con una identificación e inventario de partes. • Instalar el ensamble completo de la bomba. - Sujetar cables de acero al ensamble completo de la bomba y levantarlo a una posición directamente sobre el lugar de instalación. - Bajar el ensamble de la bomba dentro del cárcamo. 110 Búsqueda por palabra Regresar • • - Instale las tuercas de fijación del ensamble de la bomba a la base de instalación. Instalar la tubería de descarga. Instalar el motor eléctrico. 3.3.7.3 Montaje del motor eléctrico El procedimiento general para el montaje de un motor de flecha hueca es el siguiente: • • • • • • Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos o ganchos. Revisar que las superficies del cabezal de descarga, base de instalación del motor estén limpias y libres de elementos extraños. Remover la cubierta o tapa del motor. Levantar y colocar el motor en su base insertando la flecha motriz en la flecha hueca del motor. Girar el plato de acoplamiento e insertar la cuña en el cuñero de la flecha de ajuste y el plato de acoplamiento. Ajustar la tuerca de ajuste de la flecha. 3.3.7.4 Pruebas y Puesta en Servicio Dependiendo de las características de la tubería de succión, la tubería y la carcasa, éstas deben estar llenas de agua antes de poner en operación la bomba. En esta sección se incluye las pruebas y verificaciones que deben considerarse para la puesta en servicio de una bomba centrífuga. 3.3.7.4.1 Procedimiento de Arranque En el caso en que la bomba este accionada por un motor eléctrico y que se pueda arrancar contra una válvula de compuerta cerrada, el procedimiento de arranque es el siguiente: • Verificar las conexiones eléctricas del motor. • Verificar que la válvula de descarga esté en una posición muy cercana a la de cerrar. • Verificar el ajuste del impulsor. • Verificar que la flecha superior gira libremente con la mano. • Arranque el motor. • Abrir la posición de la válvula de descarga lentamente. • Verificar que se cuente con un incremento de la presión de descarga conforme se abre la válvula de descarga. En caso contrario, detenga la operación de la bomba. Si la configuración de la instalación requiere que la bomba arranque contra una válvula de retención cerrada con la válvula de compuerta de la descarga abierta, se deben 111 Búsqueda por palabra Regresar seguir los mismos pasos mencionados arriba, excepto que la válvula de compuerta de la descarga se deberá abrir un poco antes de arrancar el motor. 3.3.7.4.2 Pruebas de Funcionamiento En campo, generalmente no se cuenta con toda la instrumentación para efectuar una prueba en donde se verifique el comportamiento completo de la bomba. Sin embargo, basado en la información del fabricante, como la curva de comportamiento, el equipo debe cumplir operar bajo determinadas condiciones para garantizar el buen funcionamiento de la instalación. Existen dos parámetros que determinan el punto (en la curva de comportamiento) de operación de una bomba: la carga total y el gasto o caudal. En vista de que la mayoría de las instalaciones cuentan con medidor de caudal, la tarea restante consiste en la determinación de la carga total. Conociendo esta última, la prueba de verificación del funcionamiento se realiza al localizar la intersección de estas dos variables en la curva del fabricante, la cual debe estar muy próximo al punto de diseño de la bomba. 3.4 BOMBAS SUMERGIBLES PARA AGUAS RESIDUALES 3.4.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas sumergibles para aguas residuales, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 3.4.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bombas sumergibles para aguas residuales. 3.4.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas sumergibles para aguas residuales, que se utilizan en el sector agua. 3.4.4 Referencias Impel de México S.A. de C.V., 1997, Manual de Instalación, Operación y Servicio. Bombas Sumegibles. México. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump Handbook, McGraw-Hill Inc., USA. 3.4.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. Bomba sumergible. Diseño específico de bomba construida especialmente para trabajar acoplada directamente a un motor eléctrico sumergible. 112 Búsqueda por palabra Regresar Tubería de descarga. Elemento a través del cual el líquido (agua) sale de la bomba. Boca de succión. Sección abocinada para direccionar el flujo del líquido dentro de la bomba. Impulsor. Elemento rotativo de la bomba con alabes donde entra el líquido y es impulsado. Base de la bomba. Elemento o bastidor metálico integral sobre el cual el conjunto motor-bomba es montado. Sello mecánico (elemento estacionario). Elemento estacionario con superficies altamente pulidas que se desliza sobre la parte giratoria del sello mecánico para proporcionar un sello hermético entre ambos elementos. Sello mecánico (elemento giratorio). Elemento montado sobre la flecha con superficies altamente pulidas que se desliza sobre la parte estacionaria del sello mecánico para proporcionar un sello hermético entre ambos elementos. 3.4.6 Descripción general Diseño particular de bombas sumergibles están diseñadas para manejar aguas de drenaje y aguas residuales. Cabe mencionar que de acuerdo a las características de construcción algunos modelos no deben utilizarse para aguas residuales ácidas y cuentan con impulsores de tipo cerrado. Generalmente, las bombas de 60, 75 y 100 HP son alimentadas con 440-460 volts. La figura 3.6 muestra un corte seccional de este tipo de bombas, que incluye las terminales de conexión interna, el cable de alimentación, tapa de cables, que se pueden retirar sin tener que desensamblar el motor. 113 Búsqueda por palabra Regresar Figura 3.6 Bomba sumergible para aguas residuales 3.4.7 Procedimiento de instalación Dadas las diferencias en diseño y materiales de construcción de las bombas sumergibles para aguas residuales, los procedimientos de instalación deben apegarse a las instrucciones del fabricante antes de su puesta en servicio. Sin embargo en esta sección se indican los aspectos que deben considerarse. 3.4.7.1 Instalación de la Tubería de Descarga La tubería debe ser instalada cuidando los siguientes detalles: • Si la cubierta del cárcamo es una loza de concreto, la tubería no debe quedar ahogada en ella (para evitar que se tenga que romper la loza si es necesario cambiar la tubería). • Es recomendable que la tubería pase a través de la tapa, esto facilitará las maniobras de instalación y mantenimiento. • Coloque una tuerca unión en la tubería en un lugar accesible fuera del cárcamo. 114 Búsqueda por palabra Regresar • • No es recomendable instalar tuberías de menor diámetro que el diámetro de descarga de la bomba Instale el mínimo de accesorios en la tubería de descarga. 3.4.7.2 Instalación Permanente 3.4.7.2.1 Instalación de los Tubos Guía Exclusivamente para instalación fija se recomienda: Si la construcción del cárcamo está de acuerdo con la figura 3.7 se puede seguir los pasos siguientes para la instalación del codo de descarga, los tubos guía y la cubierta del cárcamo: • • • • • • • • • • Colocar la cubierta, si la cubierta es de acero o aluminio, asegúrela con taquetes de expansión. Fijar los tubos guía como se muestra en la figura 3.7. Usando las ménsulas como guías, coloque un plomo en cada una para ubicar los postes del codo de descarga, el codo debe ser nivelado con placas de acero y un nivel de burbuja en dos planos 90o tomando en cuenta que la brida de descarga del codo quede alineada con el tubo de descarga. Una vez que se ha ubicado el codo, marque la posición de los taquetes en el concreto, retire el codo y coloque los taquetes de expansión. Coloque nuevamente el codo de descarga en su lugar y sujételo con los tornillos. Revise nuevamente con los plomos que el codo ha quedado perfectamente alineado. Instale la tubería de descarga a la altura requerida. La tubería puede ser de acero galvanizado o de hierro dúctil con espesores de acuerdo a las dimensiones y cédula recomendado por el fabricante. Corte los tubos guía a la dimensión adecuada para la instalación de modo que las puntas de los tubos se localicen debajo de la tapa. Colocar los tubos guía en la posición para instalación, verificando la verticalidad con un nivel de burbuja. Se pueden mover las ménsulas si es necesario un ajuste adicional. Sacar los cables de fuerza y control fuera del cárcamo, esto debe hacerse a través de un cople de PVC de 50.8 mm (2”) para bombas de 2 a 15 HP y de 101.6 mm (4”) para las bombas de 20 Hp en adelante. Colocar el cople del mismo lado que el tablero eléctrico. 115 Búsqueda por palabra Regresar Figura 3.7 Esquema de instalación permanente para bombas sumergibles para aguas residuales 3.4.7.3 Colocación de la Bomba en el Codo de Descarga (Exclusivamente para instalación fija). Para colocar la bomba en el codo de descarga, siga los siguientes pasos: • Instalar los tubos guía con el empaque de plomo en la brida de descarga de la bomba y el empaque de nitrilo en la ranura de los tubos guía. (Generalmente se surte esta parte ya instalada en la bomba). • Revisar el sentido de rotación de la bomba. Conecte los cables de fuerza al tablero de control y coloque la bomba de lado de manera que se pueda ver el ojo del impulsor. Ponga todos los interruptores en la posición de apagado. • Cierre el interruptor principal, encienda el interruptor manual por tres segundos y vuélvalo a apagar, verifique la rotación del impulsor, debe girar de acuerdo en sentido de las manecillas del reloj o en sentido contrario, dependiendo del modelo y fabricante. Cabe mencionar que el observador debe ver el ojo del impulsor. - Si la rotación es incorrecta, intercambie dos de las líneas de alimentación. El usuario se debe asegurar de que el interruptor principal este apagado cuando se realice esta operación, marque los cables para que puedan ser reconectados en la instalación final. • Baje la bomba por los tubos guía hasta el codo. baje la bomba despacio y asegúrese de que las bridas ensamblen perfectamente, si existen interferencias 116 Búsqueda por palabra Regresar • • deben ser retiradas para que la bomba se deslice libremente hasta el codo. La velocidad de arreo debe ser lo más constante posible. Cuando la bomba esté en el codo, verifique la alineación de las bridas del codo y bomba. En caso de desalineamiento verifique el ajuste de los tubos guía, de otra manera habrá fuga entre las bridas. Realice las conexiones finales de fuerza y control para que la bomba quede lista para operar. 3.4.7.4 Instalación Portátil Para el caso de instalación portátil se deben utilizar diseños de bombas sumergibles con características especiales para este propósito. En la figura 3.8 se muestra un esquema típico. Figura 3.8 Esquema de bomba sumergible para instalación portátil 3.4.7.5 Conexiones Eléctricas Para realizar las conexiones eléctricas siga los siguientes pasos (ver figura 3.9). • • • • • • • Cuelgue el control de nivel por medio de soportes y ajuste la longitud del cable a la longitud adecuada. La pera de control de paro de nivel mínimo debe estar ajustada a 2/3 de la altura del motor, la bomba no debe operar con un nivel más bajo que ese. La pera de control de arranque de la bomba se debe ajustar para que la bomba arranque cuando el nivel alcance el especificado por arriba de la bomba. La pera de control de sobre marcha debe ser ajustado a la altura especificada sobre el nivel de arranque de la bomba. La pera de alarma debe ajustarse de 15 a 30 cm por arriba del control de sobre marcha. Ninguna pera de control debe ser colocada por arriba del nivel del tubo de entrada. Si el tablero de control está montado directamente sobre la cubierta del cárcamo, los cables se llevan directamente a la caja de control y se sellan con conectores de cables tipo glándula herméticos, el tablero de control deberá ser tipo NEMA 4, hermético. 117 Búsqueda por palabra Regresar • Si el tablero está instalado retirado del cárcamo, los cables pueden ser tendidos dentro de un conduit hasta el tablero, si es necesario hacer conexiones, deben hacerse fuera del cárcamo y en una caja hermética tipo NEMA 4. Adicionalmente, debe considerarse que Si los cables son tendidos dentro de un conduit hasta el tablero de control debe usarse un accesorio de sellado a la entrada del conduit para prevenir la entrada de gases a la caja de control. Para instalaciones a prueba de explosión se requieren instrucciones especiales, consulte al fabricante. Figura 3.9 Instalación eléctrica de motores trifásicos con arrancador y sensor de humedad 3.4.7.6 Instalación de tapas del cárcamo Las tapas del cárcamo pueden ser de aluminio, acero y pueden ser montadas sobre lozas de concreto o cubiertas de acero o aluminio. Cuando las tapas se van a colocar en una loza de concreto, la base de estas tapas será de ángulo de acero o aluminio y normalmente se construyen ahogadas en concreto. Se deberán colocar pernos u orejas para poder retirarlas fácilmente. 118 Búsqueda por palabra Regresar Cuando las cubiertas son de aluminio o acero éstas deben fijarse a las paredes de concreto del cárcamo por medio de taquetes de expansión. Si la sujeción de la base de la tapa a la cubierta es atornillada o empernada, los tornillo o pernos deben ser de acero inoxidable. Toda la tornilleria que se use en el cárcamo debe ser de acero inoxidable. 3.4.7.7 Pruebas y Puesta en Servicio 3.4.7.7.1 Arranque El arranque del equipo incluye los siguientes puntos: • • • • Verificar que la válvula de descarga esté en una posición muy cercana a la de cerrar. Arranque el motor. Abrir la posición de la válvula de descarga lentamente. Verificar que se cuente con un incremento de la presión de descarga conforme se abre la válvula de descarga. En caso contrario, detenga la operación de la bomba. 3.4.7.7.2 Pruebas de Funcionamiento En campo, generalmente no se cuenta con toda la instrumentación para efectuar una prueba en donde se verifique el comportamiento completo de la bomba. Sin embargo, basado en la información el fabricante, como la curva de comportamiento, el equipo debe cumplir operar bajo determinadas condiciones para garantizar el buen funcionamiento de la instalación. Existen dos parámetros que determinan el punto (en la curva de comportamiento) de operación de una bomba: la carga total y el gasto o caudal. En vista de que la mayoría de las instalaciones cuentan con medidor de caudal, la tarea restante consiste en la determinación de la carga total. Conociendo esta última, la prueba de verificación del funcionamiento se realiza al localizar la intersección de estas dos variables en la curva del fabricante, la cual debe estar muy próxima al punto de diseño de la bomba. 3.5 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO FLUJO MIXTO PARA AGUAS RESIDUALES 3.5.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas centrífugas verticales tipo flujo mixto, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 3.5.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bombas centrífugas verticales tipo flujo mixto para aguas residuales. 119 Búsqueda por palabra Regresar 3.5.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas centrífugas con flecha en posición vertical tipo flujo mixto para aguas residuales, que se utilizan en el sector agua. 3.5.4 Referencias Nacional de Bombas y Válvulas, 1997, Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento de Bombas Verticales, México. Hydraulic Institute, 1975, Hydraulic Institute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps, Thirteenth Edition, USA. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump Handbook, McGraw-Hill Inc., USA. Karassik Igor J. y Roy Carter, 1980, Bombas Centrífugas, McGraw-Hill, México. Karassik Igor J., 1981, CentrIfugal Pump Clinic, Marcel Dekker, USA. 3.5.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. Bomba centrífuga vertical tipo flujo mixto. Diseño específico de bomba centrífuga que opera con una flecha en posición vertical. La aplicación de este tipo de bombas es el manejo de aguas residuales. Cabezal de descarga. Elemento a través del cual el líquido (agua) sale de la bomba y que constituye el soporte del motor y del tubo de columna. Campana de succión. Sección abocinada para direccionar el flujo del líquido dentro de la bomba. Cople de flecha. Mecanismo utilizado para transmitir potencia de una sección de flecha a otra, o para unir (conectar) dos secciones de flecha. Estopero. Elemento removible (generalmente cilindro hueco) que aloja varios anillos de empaque, usado para proteger la bomba contra escurrimientos o fugas de líquido, en el punto en el que la flecha atraviesa la cubierta de la bomba. Empaque o empaquetadura. Anillos de asbesto grafitado o de metal suave presionados entre si lateralmente contra la flecha o manga, para proveer un sellado alrededor de la flecha Flecha motriz o Flecha Superior. Barra cilíndrica (flecha) de una bomba vertical que transmite la potencia del motor a la flecha intermedia o línea de flecha. 120 Búsqueda por palabra Regresar Impulsor. Elemento rotativo de la bomba con álabes donde entra el líquido y es impulsado. Prensaestopas. Plato ajustable, que comprime al empaque dentro del estopero o retiene el elemento estacionario del sello mecánico. Tubo de columna. Tubería vertical que conduce el líquido (agua) desde el tazón de descarga hasta el cabezal de descarga. Tuerca de ajuste de flecha. Pieza roscada para ajustar la posición de la flecha superior que transmite la potencia del motor a la flecha de línea. 3.5.6 Descripción general Las bombas centrífugas verticales tipo flujo mixto están dedicadas a la operación sumergida y están desarrolladas para bombear, generalmente, aguas residuales. La figura 3.10 se muestra un esquema típico de una bomba centrífuga vertical tipo flujo mixto con línea de flecha abierta (lubricación con agua). Generalmente, el diseño de este tipo de bombas incluye la utilización de un motor de flecha sólida. 3.5.7 Procedimiento de instalación Dadas las diferencias en diseño y materiales de construcción de las bombas centrífugas verticales tipo flujo mixto para aguas residuales, los procedimientos de instalación deben apegarse a las instrucciones del fabricante antes de su puesta en servicio. Sin embargo en esta sección se indican los aspectos que deben considerarse. 3.5.7.1 Condiciones del Cárcamo Es necesario revisar las condiciones del cárcamo de bombeo antes de instalar la bomba. Este debe ser recto, con diámetro y profundidad suficiente para recibir la bomba. Cabe mencionar que el cárcamo debe tener la capacidad adecuada para la bomba. 121 Búsqueda por palabra Regresar Figura 3.10 Bombas verticales tipo flujo mixto 3.5.7.2 Cimentación La cimentación es una estructura rígida para proporcionar un soporte rígido permanente a todo el elemento de soporte de una bomba vertical. Para la instalación de bombas verticales de cárcamo húmedo o foso lleno, se debe utilizar una placa de boca de foso o una zapata como elemento de soporte del cabezal de descarga de la bomba. La cara de montaje de la zapata debe estar maquinada a una superficie plana y lisa, debido a que será utilizada para alinear la bomba. Si la tubería de descarga está localizada abajo de la brida de soporte de la bomba (descarga abajo del nivel del suelo, la placa circular o de zapata debe ser lo suficientemente grande para permitir el paso del codo de descarga durante la instalación. En estos casos, es más recomendable utilizar una placa rectangular como se muestra en la figura 3.11. 122 Búsqueda por palabra Regresar Si la tubería de descarga está colocada arriba de la brida de soporte de la bomba (descarga arriba del nivel del suelo) se debe proveer una placa o zapata circular. Se debe dejar suficiente espacio para permitir el paso de todas las partes de la bomba localizadas abajo de la brida de soporte, como un agujero para hombre en un lado de la cubierta, como se muestra en la figura 3.12. Un método común para tener una zapata embebida en concreto para una bomba vertical se muestra en la figura 3.13. Figura 3.11 Placa tipo rectangular para bomba vertical con descarga bajo el nivel de piso 123 Búsqueda por palabra Regresar Figura 3.12 Zapata tipo circular para bomba vertical con descarga sobre el nivel del piso Figura 3.13 Placa o zapata embebida en concreto para instalación de bomba vertical 124 Búsqueda por palabra Regresar 3.5.7.3 Equipo y herramientas para instalación La instalación de una bomba centrífuga vertical requiere de la utilización de: • Equipo. Se requiere de un equipo de elevación como tripies, grúas, malacates y camiones grúa, los cuales deben tener la altura suficiente para el montaje de las diferentes secciones o ensambles de la bomba. • Herramientas. Entre las herramientas que pueden requerirse para la instalación se encuentran los cables de acero, cadenas, llaves de estrías, llaves españolas, abrazaderas, graseras y brochas. 3.5.7.4 Instalación del la bomba El proceso completo de instalación de una bomba vertical tipo flujo mixto incluye los siguientes puntos: • Identificar y revisar las partes. Debe efectuarse una inspección visual de cada uno de los ensambles o partes de la bomba, esta actividad debe ser acompañada con una identificación e inventario de partes. • Instalar el tazón de descarga. - Instalar dos viguetas encima del cárcamo en la base de la cimentación. - Colocar una abrazadera en la parte inferior del tazón de descarga. - Sujetar los cables de acero al cuerpo de tazones y levantarlo a una posición directamente sobre las viguetas. Debe asegurarse que los extremos de la abrazadera asienten sobre las viguetas, para introducirlo en el cáramo. • Instalar el ensamble de columna. - Sujetar la sección inferior de columna, con una cuerda y dar una vuelta alrededor del tubo y otra vuelta alrededor de la flecha. - Levantar la columna completa y la flecha ensamblada a una posición vertical directamente sobre el tazón de descarga. - Tener cuidado de prevenir deslizamiento o cabeceo de la flecha, cuando se levanta el conjunto. • Acoplar flechas y columna intermedia. - Limpiar las cuerdas de las flechas de bomba e intermedia. - Bajar el ensamble de columna para acoplar la flecha intermedia con la flecha de la bomba. Es importante mencionar que las flechas tienen cuerda izquierda. En este proceso, se deben sujetar firmemente las flechas teniendo el cuidado de no dañarlas con las llaves utilizadas para la sujeción. - Verificar que las caras de las bridas estén limpias y con una capa ligera de grasa. - Levantar la columna completa de tal forma que se puedan remover los elevadores inferiores. 125 Búsqueda por palabra Regresar • • - Bajar el conjunto hasta que los elevadores superiores se apoyen sobre la cimentación. - Verificar que la flecha se encuentre centrada en el tubo de columna. En caso contrario, se debe corregir esta condición, debido a que seguramente la flecha pudo haber sufrido de una flexión durante la etapa de montaje. - Instalar un ensamble de porta chumacera y chumacera en el interior del tubo de columna. - Acoplar las bridas del tubo de columna. Es necesario verificar que los registros hembra y macho de las bridas coincidan entre si y queden a tope, para que los agujeros para los tornillos también queden alineados. Durante el acoplamiento de bridas los tornillos deben colocarse con la cabeza hacia arriba. Instalar el cabezal de descarga. - Verificar que se haya instalado el último tubo de columna, generalmente llamado tubo de columna superior. - Limpiar la superficie de la brida de columna que estará en contacto con el cabezal de descarga de la bomba. - Aplicar una capa de silicón o una junta entre la brida de columna y el cabezal de descarga de la bomba. - Levante el cabezal de descarga hasta una posición en donde quede sobre la base de cimentación. - Bajar el cabezal de descarga de la bomba hasta que se apoye sobre la base de la cimentación. - Instale las tuercas de fijación del cabezal de descarga a la base de cimentación sin apretar. Instalar el ensamble del estopero. - Bajar el estopero sobre la flecha motriz. - Instalar las empaquetaduras. Esto debe hacerse con el siguiente procedimiento: à Revisar la manga de flecha para asegurarse que está en condiciones aceptables. Si se pone empaquetadura nueva en una caja contra una manga áspera o bastante desgastada no se obtendrá un servicio satisfactorio. à Verificar que la empaquetadura nueva es de tipo adecuado para el líquido, presión y temperatura de operación. à Insertar cada anillo de empaquetadura por separado, empujándolo derecho dentro de la caja y asentándolo firmemente, usando anillos divididos de empuje de tamaño apropiado, que se ajusten perfectamente a la caja. Los anillos de empaque sucesivos deberán girarse para que sus juntas queden separadas 120 o 180 grados. Generalmente se requiere instalar 3 anillos. à Cuando se usa una jaula de sello, se debe asegurar de que éste se instala entre los dos anillos de empaque apropiados, para que maneje 126 Búsqueda por palabra Regresar correctamente el suministro de líquido cuando el estopero está totalmente empacado y ajustado. - Instalar el prensaestopas y apriete firmemente las tuercas del mismo, después de que se han insertado todos los anillos de empaquetadura requeridos. - Retroceder las tuercas del prensaestopas hasta que solo estén apretadas con los dedos, esto debe efectuarse después del primer apriete. El arranque de la bomba debe efectuarse con el estopero flojo, de modo que haya un escurrimiento inicial excesivo. Apretar ligeramente y en forma pareja las tuercas del prensaestopas, a intervalos de 15 a 20 minutos de modo que el escurrimiento se reduzca a lo normal después de varias horas. • Nivelar el cabezal. - Nivelar y ajustar el cabezal de descarga de tal forma que la flecha superior quede en posición vertical. La superficie que estará sobre la cimentación debe apoyarse sobre calzas de metal o cuñas de metal. Las piezas de soporte deben colocarse cerca de pernos de la cimentación. - Apretar las tuercas de los tornillos de la cimentación, una vez nivelado el cabezal de descarga. • Instalar el motor eléctrico. Los motores verticales utilizados en plantas de bombeo pueden ser de flecha hueca o flecha sólida. El procedimiento general para el montaje de un motor de flecha hueca es el siguiente: - Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos o ganchos. - Revisar que las superficies del cabezal de descarga, base de instalación del motor estén limpias y libres de elementos extraños. - Remover la cubierta o tapa del motor. - Levantar y colocar el motor en su base insertando la flecha motriz en la flecha hueca del motor. - Girar el plato de acoplamiento e insertar la cuña en el cuñero de la flecha de ajuste y el plato de acoplamiento. - Ajustar la tuerca de ajuste de la flecha. El procedimiento general para el montaje de un motor de flecha sólida es el siguiente: - Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos o ganchos. - Revisar que las superficies del cabezal de descarga, base de instalación del motor estén limpias y libres de elementos extraños. - Instalar la mitad inferior del cople, roscándolo totalmente en la flecha superior. - Instalar la mitad superior del cople, el anillo reten bipartido y la cuña en la extensión de la flecha del motor. - Levantar el motor sobre el cabezal de descarga. 127 Búsqueda por palabra Regresar • • - Orientar y bajar el motor, colocarlo sobre el cabezal de descarga o pedestal de la bomba, alinear los tornillos de fijación de ambos elementos. - Verificar el alineamiento angular de las dos mitades del cople. - Colocar los tornillos para fijar el motor al cabezal de descarga o pedestal, sin apretar (flojos). - Verificar el sentido de rotación del motor, el cual debe ser contrario a las manecillas del reloj, visto desde la parte superior del motor. Cabe mencionar que acción debe realizarse antes de unir las dos mitades del cople. - Efectuar el alineamiento longitudinal (vertical) del acoplamiento: à Colocar un indicador de carátula sobre la extensión de la flecha sólida del motor. à Ajustar el indicador, haciendo contacto con la flecha superior. à Girar lentamente con la mano la flecha del motor, y registe las lecturas en cuatro puntos opuestos (generalmente a 0o, 90o, 180o y 270o), para determinar la posición relativa entre la flecha del motor y la flecha superior de la bomba. à Ajustar la posición del motor sobre el cabezal de descarga o pedestal de acuerdo a las lecturas del indicador de carátula, hasta obtener el alineamiento vertical de las flechas. - Girar la mitad inferior del cople sobre la flecha superior de la bomba hasta que la distancia entre las dos mitades sea de aproximadamente 19.05 mm del juego axial de la bomba y coloque la cuña. - Colocar los tornillos que unen las dos mitades del cople y apriete firmemente. - Verificar nuevamente el alineamiento de las flechas. Ajustar el impulsor. - Levantar el impulsor hasta que giren libremente. - Ajustar el impulsor. Para el ajuste del impulsor deben seguirse las recomendaciones del fabricante de la bomba. Efectuar la conexión eléctrica del motor. - Conectar las terminales del motor a los conductores del arrancador. - Arrancar el motor de forma instantánea para verificar el sentido de rotación; generalmente, en sentido contrario a las manecillas del reloj (visto desde la parte superior). En caso de que el sentido de rotación sea incorrecto, intercambie dos de las tres terminales conectadas (para motores trifásicos). Después de realizar el cambio, verifique nuevamente el sentido de rotación. 3.5.7.5 Pruebas y Puesta en Servicio 3.5.7.5.1 Verificación de Alineamiento En el caso cuando el conjunto motor-bomba incluya motor de flecha sólida, se debe verificar la alineación. El primer paso es el de asegurarse que giren libremente las flechas del conjunto. Se debe colocar una regla recta a través del acoplamiento en por lo menos dos puntos separados 90o; al mismo tiempo, las caras de las mitades del 128 Búsqueda por palabra Regresar acoplamiento deberán verificarse con un medidor cónico de espesores o con un calibrador de hojas, para saber si las caras están paralelas. Se tendrá un alineamiento correcto cuando la distancia entre las caras sea la misma en todos los puntos y una regla recta asienta bien en cualquier punto de los cantos. En el caso en que las caras no sean paralelas, tanto el medidor de espesores como el calibrador de hojas mostraran una diferencia en distintos puntos. Por otra parte, si un acoplamiento está más alto que otro, la cantidad de desalineamiento puede determinarse utilizando una regla recta y los calibradores de hojas. 3.5.7.5.2 Arranque El arranque del equipo incluye los siguientes puntos: • Verificar la correcta instalación del tanque de prelubricación (para el caso de bombas lubricadas por agua), de acuerdo a lo siguiente: - Conectar la válvula de compuerta al tanque de prelubricación con un niple corto. - Conectar otro niple en la válvula (niple largo). - Remover el tapón macho de la conexión para prelubricación del cabezal de descarga. - Conectar el niple largo en la conexión y apriete. - Llenar el tanque de prelubricación con agua limpia. • Abrir la válvula de prelubricación (para el caso de bombas lubricadas por agua), antes de arrancar el motor. • Verificar que la válvula de descarga esté en una posición muy cercana a la de cerrar. • Verificar el ajuste de los impulsores. • Verificar que la flecha superior gira libremente con la mano. • Arranque el motor. • Abrir la posición de la válvula de descarga lentamente. • Verificar que se cuente con un incremento de la presión de descarga conforme se abre la válvula de descarga. En caso contrario, detenga la operación de la bomba. 3.5.7.5.3 Pruebas de Funcionamiento En campo, generalmente no se cuenta con toda la instrumentación para efectuar una prueba en donde se verifique el comportamiento completo de la bomba. Sin embargo, basado en la información el fabricante, como la curva de comportamiento, el equipo debe cumplir operar bajo determinadas condiciones para garantizar el buen funcionamiento de la instalación. Existen dos parámetros que determinan el punto (en la curva de comportamiento) de operación de una bomba: la carga total y el gasto o caudal. En vista de que la mayoría de las instalaciones cuentan con medidor de caudal, la tarea restante consiste en la determinación de la carga total. Conociendo esta última, la prueba de verificación del funcionamiento se realiza al localizar la intersección de 129 Búsqueda por palabra Regresar estas dos variables en la curva del fabricante, la cual debe estar muy próximo al punto de diseño de la bomba. 3.6 BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES TIPO PROPELA PARA AGUAS RESIDUALES 3.6.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de bombas centrífugas verticales tipo propela para aguas residuales, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a mantener en condiciones óptimas los equipos mecánicos. 3.6.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de bombas centrífugas verticales tipo propela para aguas residuales. 3.6.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las bombas centrífugas verticales tipo propela para aguas residuales, que se utilizan en el sector agua. 3.6.4 Referencias Nacional de Bombas y Válvulas, 1997, Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento para Bombas tipo Propela, México. Hydraulic Institute, 1975, Hydraulic Institute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps, Thirteenth Edition, USA. Karassik I. J, Kritzsch William C., Fraser Warren H. and Messina Joseph P., 1976, Pump Handbook, McGraw-Hill Inc., USA. Karassik Igor J. y Roy Carter, 1980, Bombas Centrífugas, McGraw-Hill, México. Karassik Igor J., 1981, CentrIfugal Pump Clinic, Marcel Dekker, USA. 3.6.5 Definiciones Bomba. Máquina hidráulica que convierte energía mecánica en energía de presión, transferida al agua. Bomba centrífuga vertical tipo propela o de flujo axial. Diseño específico de bomba centrífuga que opera con una flecha en posición vertical. La aplicación de este tipo de bombas es el manejo de aguas residuales. Codo de descarga. Elemento a través del cual el líquido (agua) sale de la bomba. 130 Búsqueda por palabra Regresar Estopero. Elemento removible (generalmente cilindro hueco) que aloja varios anillos de empaque, usado para proteger la bomba contra escurrimientos o fugas de líquido, en el punto en el que la flecha atraviesa la cubierta de la bomba. Empaque o Empaquetadura. Anillos de asbesto grafitado o de metal suave presionados entre si lateralmente contra la flecha o manga, para proveer un sellado alrededor de la flecha. Flecha motriz o Flecha Superior. Barra cilíndrica (flecha) de una bomba vertical que transmite la potencia del motor a la flecha intermedia o flecha de línea. Pedestal del motor. Elemento metálico para el soportar e instalar el motor. Prensaestopas. Plato ajustable, que comprime al empaque dentro del estopero o retiene el elemento estacionario del sello mecánico. Propela. Elemento rotativo de la bomba vertical de flujo axial con álabes que imparte la fuerza principal al líquido bombeado. Campana de succión. Elemento sujeto al tazón de succión usado para reducir las perturbaciones en la entrada de la bomba y para reducir la sumergencia de la bomba. Tubo de flecha o Camisa de flecha. Tubo que protege la flecha de línea y proporciona un medio o elemento para el montaje de los rodamientos o bujes. Tazón. Cámara donde se aloja y gira la propela. Tubo de columna. Tubería vertical que conduce el líquido (agua) desde el tazón hasta el codo de descarga. Tuerca de ajuste de flecha. Pieza roscada para ajustar la posición de la flecha superior que transmite la potencia del motor a la flecha de línea. 3.6.6 Descripción general Las bombas centrífugas verticales tipo propela están dedicadas a la operación sumergida. Estas bombas están diseñadas con una flecha que pueda fácilmente subirse o bajarse desde arriba para permitir el ajuste apropiado de la posición de la propela en el tazón. La figura 3.14 se muestra un esquema típico de una bomba centrífuga vertical tipo propela con línea de flecha abierta (lubricación con agua). Cabe mencionar que también se fabrican para lubricación con aceite. Ambos diseños de este tipo de bombas incluye la utilización de un motor de flecha hueca. 131 Búsqueda por palabra Regresar Figura 3.14 Bomba centrifuga vertical tipo propela 3.6.7 Procedimiento de instalación Dadas las diferencias en diseño y materiales de construcción de las bombas centrífugas verticales tipo propela, los procedimientos de instalación deben apegarse a las instrucciones del fabricante antes de su puesta en servicio. Sin embargo en esta sección se indican los aspectos que deben considerarse. 3.6.7.1 Condiciones del Cárcamo Es necesario revisar las condiciones del cárcamo de bombeo antes de instalar la bomba. Cabe mencionar que el cárcamo debe tener la capacidad adecuada para la bomba. 132 Búsqueda por palabra Regresar 3.6.7.2 Cimentación La cimentación es una estructura rígida para proporcionar un soporte rígido permanente a todo el elemento de soporte de una bomba vertical. Para la instalación de bombas verticales de cárcamo húmedo o foso lleno, se debe utilizar una placa de boca de foso o una zapata como elemento de soporte del cabezal de descarga de la bomba. La cara de montaje de la zapata debe estar maquinada a una superficie plana y lisa, debido a que será utilizada para alinear la bomba. Si la tubería de descarga está localizada abajo de la brida de soporte de la bomba (descarga abajo del nivel del suelo, la placa circular o de zapata debe ser lo suficientemente grande para permitir el paso del codo de descarga durante la instalación. En estos casos, es más recomendable utilizar una placa rectangular como se muestra en la figura 3.15. Si la tubería de descarga está colocada arriba de la brida de soporte de la bomba (descarga arriba del nivel del suelo) se debe proveer una placa o zapata circular. Se debe dejar suficiente espacio para permitir el paso de todas las partes de la bomba localizadas abajo de la brida de soporte, como un agujero para hombre en un lado de la cubierta, como se muestra en la figura 3.16. Un método común para tener una zapata embebida en concreto para una bomba vertical se muestra en la figura 3.17. 3.6.7.3 Equipo y herramientas para instalación La instalación de una bomba centrífuga vertical requiere de la utilización de: • Equipo. Se requiere de un equipo de elevación como tripies, grúas, malacates y camiones grúa, los cuales deben tener la altura suficiente para el montaje de las diferentes secciones o ensambles de la bomba. • Herramientas. Entre las herramientas que pueden requerirse para la instalación se encuentran los cables de acero, cadenas, llaves de estrías, llaves españolas, abrazaderas, graseras y brochas. 133 Búsqueda por palabra Regresar Figura 3.15 Placa tipo rectangular para bomba vertical con descarga bajo el nivel de piso 134 Búsqueda por palabra Regresar Figura 3.16 Zapata tipo circular para bomba vertical con descarga sobre el nivel del piso Figura 3.17 Placa o zapata embebida en concreto para instalación de bomba vertical 135 Búsqueda por palabra Regresar 3.6.7.4 Instalación de la bomba El proceso completo de instalación de una bomba vertical tipo turbina incluye los siguientes puntos: • Inspección e identificación de partes. Inspección visual de cada uno de los ensambles o partes de la bomba, esta actividad debe ser acompañada con una identificación e inventario de partes. • Instalar el colador y la campana de succión. - Instalar el colador (cuando se requiere) en la campana de succión. - Sujetar los elevadores a la campana de succión. - Levantar el ensamble sobre el cárcamo. - Bajar el ensamble al cárcamo de tal manera que los elevadores estén apoyados en la base de cimentación. • Instalar el cuerpo de tazones. - Instalar dos viguetas encima del cárcamo en la base de la cimentación. - Colocar una abrazadera en la parte inferior del tazón de descarga. - Sujetar los cables de acero al cuerpo de tazones y levantarlo a una posición directamente sobre las viguetas e introducirlo en el cárcamo. Debe asegurarse que los extremos de la abrazadera asienten sobre las viguetas. • Instalar el ensamble de columna. - Sujetar la sección inferior de columna, con una cuerda y dar una vuelta alrededor del tubo y otra vuelta alrededor de la flecha. - Levantar la columna completa y la flecha ensamblada a una posición vertical directamente sobre el tazón de descarga. - Tener cuidado de prevenir deslizamiento o cabeceo de la flecha, cuando se levanta el conjunto. • Acoplar flechas y columna intermedia. - Limpiar las cuerdas de las flechas de bomba e intermedia. - Bajar el ensamble de columna para acoplar la flecha intermedia con la flecha de la bomba. Es importante mencionar que las flechas tienen cuerda izquierda. En este proceso, se deben sujetar firmemente las flechas teniendo el cuidado de no dañarlas con las llaves utilizadas para la sujeción. - Verificar que las caras de las bridas estén limpias y con una capa ligera de grasa. - Levantar la columna completa de tal forma que se puedan remover los elevadores inferiores. - Bajar el conjunto hasta que los elevadores superiores se apoyen sobre la cimentación. - Verificar que la flecha se encuentre centrada en el tubo de columna. En caso contrario, se debe corregir esta condición, debido a que seguramente la flecha pudo haber sufrido de una flexión durante la etapa de montaje. - Instalar un ensamble de portachumacera y chumacera en el interior del tubo de columna. 136 Búsqueda por palabra Regresar • • - Acoplar las bridas del tubo de columna. Es necesario verificar que los registros hembra y macho de las bridas coincidan entre si y queden a tope, para que los agujeros para los tornillos también queden alineados. Durante el acoplamiento de bridas los tornillos deben colocarse con la cabeza hacia arriba. - Remover la chumacera del extremo de la camisa de flecha para verter ¼ de litro de aceite SAE 10 sobre la flecha. - Instalar la chumacera en su posición. Instalar el cabezal de descarga. - Verificar que se haya instalado el último tubo de columna, generalmente llamado tubo de columna superior. - Limpiar la superficie de la brida de columna que estará en contacto con el cabezal de descarga de la bomba. - Aplicar una capa de silicón o una junta entre la brida de columna y el cabezal de descarga de la bomba. - Levante el cabezal de descarga hasta una posición en donde quede sobre la base de cimentación. - Bajar el cabezal de descarga de la bomba hasta que se apoye sobre la base de la cimentación. - Instale las tuercas de fijación del cabezal de descarga a la base de cimentación sin apretar. Instalar el ensamble del estopero (lubricación con agua). - Bajar el estopero sobre la flecha motriz. - Instalar las empaquetaduras. Esto debe hacerse con el siguiente procedimiento: à Revisar la manga de flecha para asegurarse que está en condiciones aceptables (sin desgaste). à Verificar que la empaquetadura nueva es de tipo adecuado para el líquido, presión y temperatura de operación. à Insertar cada anillo de empaquetadura por separado, empujándolo derecho dentro de la caja y asentándolo firmemente, usando anillos divididos de empuje de tamaño apropiado, que se ajusten perfectamente a la caja. Los anillos de empaque sucesivos deberán girarse para que sus juntas queden separadas 120 o 180 grados. Generalmente se requiere instalar 3 anillos. à Cuando se usa una jaula de sello, se debe asegurar de que éste se instala entre los dos anillos de empaque apropiados, para que maneje correctamente el suministro de líquido cuando el estopero está totalmente empacado y ajustado. - Instalar el prensaestopas y apriete firmemente las tuercas del mismo, después de que se han insertado todos los anillos de empaquetadura requeridos. 137 Búsqueda por palabra Regresar - Retroceder las tuercas del prensaestopas hasta que solo estén apretadas con los dedos, esto debe efectuarse después del primer apriete. El arranque de la bomba debe efectuarse con el estopero flojo, de modo que haya un escurrimiento inicial excesivo. Apretar ligeramente y en forma pareja las tuercas del prensaestopas, a intervalos de 15 a 20 minutos de modo que el escurrimiento se reduzca a lo normal después de varias horas. • Nivelar el cabezal de descarga. - Nivelar y ajustar el cabezal de descarga de tal forma que la flecha superior quede en posición vertical. La superficie que estará sobre la cimentación debe apoyarse sobre calzas de metal o cuñas de metal. Las piezas de soporte deben colocarse cerca de pernos de la cimentación. - Apretar las tuercas de los tornillos de la cimentación, una vez nivelado el cabezal de descarga. • Instalar el motor eléctrico. El procedimiento general para el montaje de un motor de flecha hueca es el siguiente: - Manejar los motores con algún tipo de grúa, malacates, gatos, rodillos o ganchos. - Revisar que las superficies del cabezal de descarga, base de instalación del motor estén limpias y libres de elementos extraños. - Remover la cubierta o tapa del motor. - Levantar y colocar el motor en su base insertando la flecha motriz en la flecha hueca del motor. - Girar el plato de acoplamiento e insertar la cuña en el cuñero de la flecha de ajuste y el plato de acoplamiento. - Ajustar la tuerca de ajuste de la flecha. • Ajustar las propelas. - Levantar las propelas hasta que giren libremente. - Ajustar las propelas. Para efectuar este ajuste, deben seguirse las recomendaciones del fabricante de la bomba. • Realizar la conexión eléctrica del motor - Conectar las terminales del motor a los conductores del arrancador. - Arrancar el motor de forma instantánea para verificar el sentido de rotación; generalmente, en sentido contrario a las manecillas del reloj (visto desde la parte superior). En caso de que el sentido de rotación sea incorrecto, intercambie dos de las tres terminales conectadas (para motores trifásicos). Después de realizar el cambio, verifique nuevamente el sentido de rotación. 138 Búsqueda por palabra Regresar 3.6.7.5 Pruebas y Puesta en Servicio 3.6.7.5.1 Verificación de Alineamiento En el caso cuando el conjunto motor-bomba incluya motor de flecha sólida, se debe verificar la alineación. El primer paso es el de asegurarse que giren libremente las flechas del conjunto. Se debe colocar una regla recta a través del acoplamiento en por lo menos dos puntos separados 90o; al mismo tiempo, las caras de las mitades del acoplamiento deberán verificarse con un medidor cónico de espesores o con un calibrador de hojas, para saber si las caras están paralelas. Se tendrá un alineamiento correcto cuando la distancia entre las caras sea la misma en todos los puntos y una regla recta asienta bien en cualquier punto de los cantos. En el caso en que las caras no sean paralelas, tanto el medidor de espesores como el calibrador de hojas mostraran una diferencia en distintos puntos. Por otra parte, si un acoplamiento está más alto que otro, la cantidad de desalineamiento puede determinarse utilizando una regla recta y los calibradores de hojas. 3.6.7.5.2 Arranque El arranque del equipo incluye los siguientes puntos: • Verificar la correcta instalación del tanque de prelubricación y su conexión al cabezal de descarga (para el caso de bombas lubricadas por agua), de acuerdo a lo siguiente: - Conectar la válvula de compuerta al tanque de prelubricación con un niple corto. - Conectar otro niple en la válvula (niple largo). - Remover el tapón macho de la conexión para prelubricación del cabezal de descarga. - Conectar el niple largo en la conexión y apriete. - Llenar el tanque de prelubricación con agua limpia. • Abrir la válvula de prelubricación (para el caso de bombas lubricadas por agua), y permita que el agua fluya aproximadamente durante un minuto por cada 30.48 m de columna, antes de arrancar el motor. • Verificar que la válvula de descarga esté en una posición muy cercana a la de cerrar. • Verificar el ajuste de los impulsores. • Verificar que la flecha superior gira libremente con la mano. • Arrancar el motor. • Abrir la posición de la válvula de descarga lentamente. • Verificar que se cuente con un incremento de la presión de descarga conforme se abre la válvula de descarga. En caso contrario, detenga la operación de la bomba. 139 Búsqueda por palabra Regresar 3.6.7.5.3 Pruebas de Funcionamiento En campo, generalmente no se cuenta con toda la instrumentación para efectuar una prueba en donde se verifique el comportamiento completo de la bomba. Sin embargo, basado en la información el fabricante, como la curva de comportamiento, el equipo debe cumplir operar bajo determinadas condiciones para garantizar el buen funcionamiento de la instalación. Existen dos parámetros que determinan el punto (en la curva de comportamiento) de operación de una bomba: la carga total y el gasto o caudal. En vista de que la mayoría de las instalaciones cuentan con medidor de caudal, la tarea restante consiste en la determinación de la carga total. Conociendo esta última, la prueba de verificación del funcionamiento se realiza al localizar la intersección de estas dos variables en la curva del fabricante, la cual debe estar muy próximo al punto de diseño de la bomba. 140 Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO 4. INSTALACIÓN DE PIEZAS ESPECIALES DE ACERO Y FIERRO FUNDIDO .....142 4.1 COMPUERTAS DESLIZANTES..............................................................................142 4.1.1 Introducción...........................................................................................................142 4.1.2 Objetivo .................................................................................................................142 4.1.3 Campo de aplicación.............................................................................................142 4.1.4 Referencias ...........................................................................................................142 4.1.5 Definiciones...........................................................................................................142 4.1.6 Procedimiento de instalación ................................................................................143 4.2 COMPUERTAS DESLIZANTES TIPO RADIAL......................................................146 4.2.1 Introducción...........................................................................................................146 4.2.2 Objetivo .................................................................................................................146 4.2.3 Campo de aplicación.............................................................................................146 4.2.4 Referencias ...........................................................................................................146 4.2.5 Definiciones...........................................................................................................146 4.2.6 Procedimiento de instalación ................................................................................147 4.3 CARRETES, EXTREMIDADES Y CODOS DE FIERRO FUNDIDO......................148 4.3.1 Introducción...........................................................................................................148 4.3.2 Objetivo .................................................................................................................148 4.3.3 Campo de aplicación.............................................................................................148 4.3.4 Referencias ...........................................................................................................149 4.3.5 Definiciones...........................................................................................................149 4.3.6 Procedimiento de instalación ................................................................................149 4.4 JUNTAS TIPO GIBAULT Y TIPO DRESSER .........................................................151 4.4.1 Introducción...........................................................................................................151 4.4.2 Objetivo .................................................................................................................151 4.4.3 Campo de aplicación.............................................................................................152 4.4.4 Referencias ...........................................................................................................152 4.4.5 Definiciones...........................................................................................................152 4.4.6 Procedimiento de instalación ................................................................................152 4.5 REJILLAS.................................................................................................................153 4.5.1 Introducción...........................................................................................................153 4.5.2 Objetivo .................................................................................................................153 4.5.3 Campo de aplicación.............................................................................................154 4.5.4 Referencias ...........................................................................................................154 4.5.5 Definiciones...........................................................................................................154 4.5.6 Procedimiento de instalación ................................................................................154 4.6 MÚLTIPLES Y BRIDAS ...........................................................................................155 4.6.1 Introducción...........................................................................................................155 4.6.2 Objetivo .................................................................................................................156 4.6.3 Campo de aplicación.............................................................................................156 4.6.4 Referencias ...........................................................................................................156 4.6.5 Definiciones...........................................................................................................156 4.6.6 Procedimiento de instalación ................................................................................157 Búsqueda por palabra Regresar 4. INSTALACIÓN DE PIEZAS ESPECIALES DE ACERO Y FIERRO FUNDIDO 4.1 COMPUERTAS DESLIZANTES 4.1.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de compuertas deslizantes de fierro fundido y placa, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos mecánicos. 4.1.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de compuertas deslizantes de fierro fundido y placa. 4.1.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las compuertas deslizantes de fierro fundido y placa que se utilizan en el sector agua. 4.1.4 Referencias CFE, IIE, 1993, “Manual de Mantenimiento de Obras Civiles: Sistemas de Conducción”, Comisión Federal de Electricidad, Instituto de Investigaciones Eléctricas. México. CFE, IIE, 1993, “Manual de Mantenimiento de Obras Civiles: Casa de Máquinas”, Comisión Federal de Electricidad, Instituto de Investigaciones Eléctricas. México. CFE, CCC-A029-M, “Soldadura de Código y su Normatividad”, Subdirección de Producción: Centro de Capacitación Celaya, Comisión Federal de Electricidad, México. CNA, 1996, “Diseño de Instalaciones Mecánicas”, Electromecánica, Comisión Nacional del Agua, México. Morrow L.C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. Zoppetti G., 1979, “Centrales Hidroeléctricas”, G. Gili. 4.1.5 Definiciones Compuerta deslizante. Elemento que opera transversalmente al flujo para regulación de gastos, deslizándose en sus guías de apoyo. Guías. Elementos formados por piezas que se ajustan y nivelan mediante anclas que quedan embebidas en el primer colado y permiten que las piezas se muevan en una u otra dirección hasta que quedan en su posición correcta. Vástago. Elemento que acciona la compuerta. 142 Búsqueda por palabra Regresar Las partes principales de la compuerta deslizante se muestran en la figura 4.1. 4.1.6 Procedimiento de instalación 4.1.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la compuerta debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar que no falten piezas. • Verificar que no existan componentes rotos en la compuerta. • Verificar manualmente (si es posible) el mecanismo de apertura y cierre de la compuerta. Recomendaciones • Evitar golpear la compuerta y componentes durante la instalación, ya que esto puede provocar que se dañen sus componentes y su mal funcionamiento. • No retirar las protecciones de los componentes de la compuerta hasta el momento de su instalación. • Es conveniente instalar el marco entre el agua y el muro (aguas arriba del muro). Al instalar la compuerta aplique el siguiente procedimiento: • Limpiar bien las guías antes de proceder a la instalación de la compuerta, eliminando las partículas remanentes de óxido, gotas de soldadura, polvo y suciedad. • Alinear correctamente las guías para que el funcionamiento de la compuerta sea el adecuado. Las guías deben haberse alineado correctamente con anterioridad, durante el colado de las anclas, las cuales quedan embebidas en el concreto. • Retirar los protectores de los componentes de la compuerta. • Aplicar grasa a las guías de la compuerta para facilitar su instalación. • Colocar los apoyos de la compuerta en las guías. • Sellar el marco con los muros. • Colocar los componentes restantes de la compuerta y ajustarlos adecuadamente (mecanismo elevador). • Lubricar el vástago de la compuerta. • Accionar los mecanismos y/o motores (si existen) para verificar el funcionamiento adecuado de cierre y apertura de la compuerta. 4.1.6.2 Pruebas Una vez instalada la compuerta se requiere realizar lo siguiente: • Revisar la sujeción de la compuerta y sus mecanismos de operación. • Probar el funcionamiento adecuado del mecanismo de cierre y apertura, abriendo y cerrando la compuerta lentamente. • En funcionamiento, verificar que no haya fugas a través de las partes móviles y estacionarias, abriendo y cerrando lentamente la compuerta. Si existen fugas, hacer los ajustes necesarios. 143 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.1 (a) Compuerta deslizante de fierro fundido 144 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.1 (b) Compuerta deslizante de placa 145 Búsqueda por palabra Regresar 4.2 COMPUERTAS DESLIZANTES TIPO RADIAL 4.2.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de compuertas deslizantes tipo radial, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos mecánicos. 4.2.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de compuertas deslizantes tipo radial. 4.2.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las compuertas deslizantes tipo radial que se utilizan en el sector agua. 4.2.4 Referencias CFE, IIE, 1993, “Manual de Mantenimiento de Obras Civiles: Sistemas de Conducción”, Comisión Federal de Electricidad, Instituto de Investigaciones Eléctricas. México. CFE, IIE, 1993, “Manual de Mantenimiento de Obras Civiles: Casa de Máquinas”, Comisión Federal de Electricidad, Instituto de Investigaciones Eléctricas. México. CFE, CCC-A029-M, “Soldadura de Código y su Normatividad”, Subdirección de Producción: Centro de Capacitación Celaya, Comisión Federal de Electricidad, México. CNA, 1996, “Diseño de Instalaciones Mecánicas”, Electromecánica, Comisión Nacional del Agua, México. Morrow L.C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. Zoppetti G., 1979, “Centrales Hidroeléctricas”, G. Gili. 4.2.5 Definiciones Compuerta deslizante tipo radial. Elemento que opera transversalmente al flujo para regulación de gastos, deslizándose sobre guías y girando sobre un eje de rotación (articulación). Articulación. Elemento utilizado para unir dos componentes, que permite movimiento de rotación pero impide el movimiento de traslación relativo. Las partes principales de la compuerta deslizante tipo radial se muestran en la figura 4.2 146 Búsqueda por palabra Regresar 4.2.6 Procedimiento de instalación 4.2.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la compuerta debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar que no falten piezas. • Verificar que no existan componentes rotos en la compuerta. Recomendaciones • Evitar golpear la compuerta y componentes durante la instalación, ya que esto puede provocar que se dañen sus componentes y su mal funcionamiento. • No retirar las protecciones de la componentes de la compuerta hasta el momento de su instalación. Al instalar la compuerta aplique el siguiente procedimiento: • Limpiar bien las guías antes de proceder a la instalación de la compuerta, eliminando las partículas remanentes de óxido, gotas de soldadura, polvo y suciedad. • Alinear correctamente las guías para que el funcionamiento de la compuerta sea el adecuado. • Aplicar grasa a las guías de la compuerta para facilitar su instalación. • Colocar la compuerta entre las guías y en la articulación. • Colocar los componentes de la articulación. • Colocar y ajustar los componentes restantes de la compuerta cables de izaje o cadenas y mecanismos de apertura y cierre. • Accionar los mecanismos y/o motores (si existen) para verificar el funcionamiento adecuado de cierre y apertura de la compuerta. 4.2.6.2 Pruebas Una vez instalada la compuerta se requiere realizar lo siguiente: • Revisar la sujeción de la compuerta y sus mecanismos de operación. • Probar el funcionamiento adecuado del mecanismo de cierre y apertura, abriendo y cerrando la compuerta lentamente. • En funcionamiento, verificar que no haya fugas a través de las partes móviles y estacionarias, abriendo y cerrando lentamente la compuerta. Si existen fugas, hacer los ajustes necesarios. 147 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.2 Compuerta deslizante tipo radial 4.3 CARRETES, EXTREMIDADES Y CODOS DE FIERRO FUNDIDO 4.3.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de carretes, extremidades y codos de fierro fundido, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos mecánicos. 4.3.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de carretes, extremidades y codos de fierro fundido. 4.3.3 Campo de aplicación Es aplicable a todos los carretes, extremidades y codos de fierro fundido que se utilizan en el sector agua. 148 Búsqueda por palabra Regresar 4.3.4 Referencias CFE, CCC-A029-M, “Soldadura de Código y su Normatividad”, Subdirección de Producción: Centro de Capacitación Celaya, Comisión Federal de Electricidad, México. Greener R. W., 1989, ”VÁLVULAS, Selección, Uso y Mantenimiento”, McGraw-Hill, México. Morrow L.C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. Zoppetti G., 1979, “Centrales Hidroeléctricas”, G. Gili. 4.3.5 Definiciones Carrete. Segmento corto de tubo recto con bridas en ambos extremos. Extremidad. Segmento corto de tubo con brida en uno de sus extremos. Codo. Segmento corto de tubo que permite cambiar de dirección la tubería. Los carretes, extremidades y codos se muestran en la figura 4.3 4.3.6 Procedimiento de instalación 4.3.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar los carretes, extremidades y codos debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar la integridad del recubrimiento. • Verificar que no tengan grietas Recomendaciones • Evitar golpear los carretes, extremidades o codos durante su instalación. • No retirar de los carretes, extremidades o codos los protectores colocados en las bridas hasta el momento preciso en que se van a instalar. • Cuando se instalen los carretes, extremidades o codos evitar que tengan que soportar parte del peso de la tubería. Al instalar los carretes, extremidades o codos en la tubería aplique el siguiente procedimiento: • Limpiar bien el interior de la tubería antes de proceder a la instalación del carrete, la extremidad o codo, eliminando las partículas remanentes de óxido, gotas de soldadura, polvo y suciedad. • Alinear correctamente los tubos y las bridas con los que se conecta el carrete, extremidad o codo como se muestra en la figura 4.4. • Colocar las juntas adecuadas para las bridas. 149 Búsqueda por palabra Regresar • Sujetar el carrete, extremidad o codo con los tubos, apretando los tornillos en ángulos de 180 grados y en el orden que se muestra en la figura 4.5, para evitar distorsiones en las bridas y/o tubos y asegurar el hermetismo adecuado de la unión. 4.3.6.2 Pruebas Una vez que los carretes, extremidades y codos han sido instalados en la tubería, se requiere realizar lo siguiente: • Probar que no existan fugas a través de la sujeción de los carretes, extremidades y codos con la tubería (juntas). Si existen fugas revisar nuevamente los elementos de sujeción y/o apretar. Figura 4.3 Carrete, extremidad y codo 150 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.4 Alineación de los tubos Figura 4.5 Orden para apretar tornillos de bridas 4.4 JUNTAS TIPO GIBAULT Y TIPO DRESSER 4.4.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de juntas tipo Gibault y tipo dresser, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos mecánicos. 4.4.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de juntas tipo Gibault y tipo dresser. 151 Búsqueda por palabra Regresar 4.4.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas juntas tipo Gibault y tipo dresser que se utilizan en el sector agua. 4.4.4 Referencias King R. C. , B.M.E., M.M.E., D.Sc., P.E., 1967, “Piping Handbook”, McGraw-Hill, USA. 4.4.5 Definiciones Junta tipo Gibault. Elemento utilizado para unir dos tuberías, permitiendo desplazamientos axiales. Junta tipo Dresser. Elemento utilizado para unir dos tuberías, permitiendo desplazamientos de flexión. Las partes principales de las juntas tipo Gibault y dresser se muestran en la figura 4.6. 4.4.6 Procedimiento de instalación 4.4.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar las juntas tipo Gibault y Dresser en la tubería debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar que no falten piezas (tornillos, tuercas, etc.). • Verificar que no existan componentes rotos. Recomendaciones • Evitar golpear las juntas durante su instalación, ya que esto puede provocar que se dañen sus componentes y propiciar su mal funcionamiento. • Cuando se instalen las juntas evitar que tengan que soportar parte del peso de la tubería. Al instalar las juntas en la tubería aplique el siguiente procedimiento: • Limpiar bien el interior de la tubería antes de proceder a la instalación de las juntas, eliminando las partículas remanentes de óxido, gotas de soldadura, polvo y suciedad. • Alinear los tubos correctamente como se muestra en la figura 4.4. • Colocar las bridas y sus juntas. • Colocar el barril. • Alinear y ajustar tanto las bridas y juntas como el barril. • Apretar tornillos en el orden que se muestra en la figura 4.5. • Al poner en servicio la junta nueva, se debe asegurar que no existan fugas a través de las uniones con la tubería. 152 Búsqueda por palabra Regresar 4.4.6.2 Pruebas Verificar en funcionamiento, que no haya fugas a través de las juntas y las uniones con la tubería. Si existen fugas, revisar nuevamente los elementos de sujeción con la tubería. Figura 4.6 Juntas tipo dresser y gibault 4.5 REJILLAS 4.5.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de rejillas, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos mecánicos. 4.5.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de rejillas. 153 Búsqueda por palabra Regresar 4.5.3 Campo de aplicación Es aplicable a todas las rejillas que se utilizan en el sector agua. 4.5.4 Referencias CFE, IIE, 1993, “Manual de Mantenimiento de Obras Civiles: Sistemas de Conducción”, Comisión Federal de Electricidad, Instituto de Investigaciones Eléctricas. México. CFE, IIE, 1993, “Manual de Mantenimiento de Obras Civiles: Casa de Máquinas”, Comisión Federal de Electricidad, Instituto de Investigaciones Eléctricas. México. CFE, CCC-A029-M, “Soldadura de Código y su Normatividad”, Subdirección de Producción: Centro de Capacitación Celaya, Comisión Federal de Electricidad, México. Morrow L.C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. 4.5.5 Definiciones Rejilla. Estructura formada por barrotes que tiene por objeto impedir la entrada en los ductos, de cuerpos que flotan en el agua. La figura 4.7 muestra una rejilla típica. 4.5.6 Procedimiento de instalación 4.5.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar la rejilla debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar la integridad de la pintura del recubrimiento. • Verificar que no existan componentes rotos en la rejilla. Recomendaciones • Evitar golpear la rejilla durante su instalación, ya que esto puede provocar que se dañen sus componentes y propicie su mal funcionamiento. Al instalar la rejilla aplique el siguiente procedimiento: • Alinear los soportes de la rejilla en un mismo plano. • Colocar la rejilla sobre los soportes. • Atornillarla o soldarla a los soportes (si la rejilla es fija). 4.5.6.2 Pruebas Verificar el funcionamiento adecuado de la rejilla una vez que haya sido puesta en servicio. 154 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.7 Rejilla con separadores de tubo y perno 4.6 MÚLTIPLES Y BRIDAS 4.6.1 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de múltiples y bridas, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de 155 Búsqueda por palabra Regresar Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos mecánicos. 4.6.2 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de múltiples y bridas. 4.6.3 Campo de aplicación Es aplicable a todos los múltiples y bridas, que se utilizan en el sector agua. 4.6.4 Referencias CFE, CCC-A029-M, “Soldadura de Código y su Normatividad”, Subdirección de Producción: Centro de Capacitación Celaya, Comisión Federal de Electricidad, México. Morrow L.C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. 4.6.5 Definiciones Múltiple. Tubo con varias entradas y una salida, en el cual descargan o succionan las bombas de una estación de bombeo. Brida. Anillo que se atornilla o solda a un extremo de tubería. Soldar. Proceso de unir o juntar metales, ya sea que se calienten las piezas de metal hasta que se fundan y se unan entre si o que se calienten a una temperatura inferior a su punto de fusión y se unan o liguen con un metal fundido como relleno. Electrodo. Material de aporte utilizado en la soldadura de arco. Metal base. Metales que se unen o juntan por medio de soldadura. Soldadura de arco. Se emplea el calor creado por una corriente eléctrica para elevar la temperatura de los metales hasta la requerida para soldarlos. Soldadura con llama (gas). Se utiliza el calor de los gases en combustión para fundir los metales y soldarlos. En la figura 4.8 se muestra un múltiple y bridas para estación de bombeo. 156 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.8 Múltiple y bridas para estación de bombeo 4.6.6 Procedimiento de instalación 4.6.6.1 Instalación del Equipo Antes de instalar un múltiple debe considerarse lo siguiente: Inspección Visual • Verificar la integridad del recubrimiento anticorrosivo del múltiple. Recomendaciones • Evitar golpear o rallar el múltiple durante su instalación, ya que esto puede provocar que se dañe su recubrimiento. Al instalar el múltiple aplique el siguiente procedimiento: • Perforar el tubo que formará el múltiple de acuerdo con el diámetro de los tubos que se conectarán a él y realizar el bisel adecuado para aplicar la soldadura (considérese el ángulo especificado por diseño en la conexión de los tubos) de acuerdo con la figura 4.9. • Cortar los tubos que se unirán al múltiple, y realizar el bisel adecuado de acuerdo con las especificaciones de diseño (véanse los elementos de especificación del procedimiento de soldadura). • Limpiar el múltiple y los tubos biselados que serán soldados. 157 Búsqueda por palabra Regresar • • • Alinear los tubos que se unirán al múltiple y mantenerlos en la posición adecuada. Soldar los tubos al múltiple, aplicando la soldadura de acuerdo con alguno de los métodos descritos posteriormente. Soldar las bridas a los tubos del múltiple que unirán los ramales de succión o descarga, utilizando alguno de los métodos de soldadura descritos posteriormente. Elementos de especificación del procedimiento de soldadura SOLDADURA DE ARCO Alcance. Delimitar claramente los procesos de soldadura, metal base, así como la especificación aplicable. Metal base. Indicar el tipo(s) de metal(es) base, dar su composición química o hacer referencia a una especificación, delimitar espesores. Indicar cuando se requerirá que el metal base sea tratado (tratamiento térmico, trabajo en frío o limpieza) antes de iniciar el proceso de soldadura. Proceso de soldadura. Definir claramente tanto el proceso como las operaciones a ser utilizadas. Metal de aporte. Especificar la composición, tipo o clasificación del metal de aporte o relleno. Establecer los tipos y tamaños de los electrodos que pueden usarse para soldar diferentes espesores en diferentes posiciones. Tipo y rango de la corriente. Establecer el tipo de corriente a utilizar; cuando se requiera corriente directa DC, indicar la polaridad adecuada. Además, cuando se tenga que soldar en diferentes posiciones y espesores, especificar el rango de corriente para cada tamaño de electrodo. Voltaje para el arco y velocidad de avance. Para la mayoría de los métodos de soldadura por arco se requiere determinar un rango de voltaje. Además, para procesos automáticos es necesario establecer rangos para la velocidad de avance. Diseño de la unión. Indicar las tolerancias permisibles en el diseño de la unión, así como la secuencia de la soldadura. Haciendo referencia a dibujos, especificaciones en normas o indicar el espesor del metal base así como los detalles de la unión mediante un croquis de la sección transversal. Las especificaciones de los detalles de las uniones se deben haber especificado desde el diseño. Sin embargo, con respecto al bisel de las piezas que se van a unir, tómese como referencia la figura 4.9. Preparación de la unión y de la superficie. Señalar los métodos que pueden usarse para preparar las caras de la unión, así como el grado de limpieza requerido. Con respecto a la preparación de la superficie, ésta puede realizarse mediante un proceso de 158 Búsqueda por palabra Regresar maquinado o esmerilado seguido por uno de limpieza (utilizando vapor, tela o por inmersión). Detalles de la soldadura. Especificar claramente todos los detalles que puedan afectar la calidad de la soldadura; por ejemplo, dar el tamaño de electrodo más apropiado para diferentes tipos de uniones y posiciones de trabajo o dar la secuencia de las fases para depositar el metal de aporte en la unión. Posición para soldar. Establecer la posición (plana, horizontal, vertical y sobrecabeza) en la cual deberá realizarse la soldadura. Precalentamiento y temperaturas interfaces. Cuando el precalentamiento o las temperaturas interfaces sean factores significativos para producir una unión sin defectos o que puedan modificar sus propiedades será necesario establecer límites de temperaturas para llevar a cabo dichos procesos. Rechazado/repujado. Aunque no se recomienda usar indiscriminadamente el rechazado, en ocasiones éste puede emplearse para evitar el agrietamiento o para corregir distorsiones de la soldadura o del metal base. Cuando se requiera su utilización, incluir los detalles de su aplicación y las herramientas adecuadas para llevarlo a cabo. Por ejemplo, la aplicación de la soldadura debe efectuarse por capas, para esto, tómese como referencia la figura 4.10. Temperatura inicial. El calentamiento de entrada en la mayoría de los casos es de gran importancia durante la soldadura de aceros tratados térmicamente, de fierros sensibles a grietas y aleaciones no ferrosas. En cualquier caso en que pueda influir en las propiedades finales de la unión, es recomendable incluir parámetros para su control. Preparación del segundo lado de la soldadura. Cuando la unión vaya a ser soldada por ambos lados, especificar el método para preparar el segundo lado y establecer el protocolo de pruebas necesario. Tratamiento térmico postsoldadura. Cuando se requiera llevar a cabo un tratamiento térmico de postsoldadura, especificar el procedimiento para llevarlo a cabo. Se debe dar una descripción completa del tratamiento a realizar o hacer referencia a un documento aplicable. Registros. Especificar el número de registro(s) así como los requerimientos específicos e información que éste(os) deberán contener. Debido a que una especificación puede prepararse de diferentes formas la información anterior no siempre será aplicable a la especificación de todos los procedimientos de soldadura. Algunos procesos especiales requerirán información más detallada, la cual podrá incluirse como notas o instrucciones adicionales. 159 Búsqueda por palabra Regresar SOLDADURA CON LLAMA (GAS) Los elementos básicos que se deben tomar en cuenta para la soldadura con llama son los mismos que en el caso de soldadura con arco; sin embargo, debido a la naturaleza del proceso es necesario incluir otras variables como son: Tipo de gas combustible. El tipo de gas combustible utilizado debe especificarse, indicando el tipo de flama (oxidante, reductora o neutral). Tamaño de boquilla. Especificar el tamaño de las boquillas. Estos tamaños se basan en el tamaño del orificio mediante el cual se controla el consumo de gas. Presión del oxígeno y del combustible. Establecer rangos de presión para los reguladores utilizados durante el proceso. Diseño de la unión y tolerancias. Indicar mediante dibujos el diseño y las tolerancias permisibles de la unión. Puntos a soldar. Especificar el número, tamaño y localización de los puntos a soldar. Detalles de la soldadura. Especificar todos los detalles que puedan afectar la calidad de la soldadura, por ejemplo: número de capas, tamaño del metal de aporte, velocidad de avance y amplitud del zig-zag. Posición. Aunque la soldadura con gas puede llevarse a cabo en cualquier posición siempre se deberá especificar cual de éstas debe emplearse. Detalles de la unión. En este caso se considerarán cambios en los detalles o tipo de la unión como por ejemplo omitir el respaldo sobre una unión soldada de un sólo lado. Espesor de la placa. El espesor de las placas de pruebas para una soldadura a tope varia dependiendo del rango requerido por producción, el cual generalmente varía entre 3/8 y 1 pulgada. Para calificar un soldador para espesores limitados (hasta ¾ pulgadas) normalmente deben utilizarse placas de 3/8 pulgadas y para espesores restringidos éstas deberán ser de 1 pulgada. Técnica. En un proceso de soldadura en posición vertical, un cambio en la dirección del avance requiere de recalificación. A este respecto, la mayoría de las normas recomiendan que la calificación del soldador, cuando el proceso involucre alguna otra posición además de la plana, se realice utilizando como mínimo una opción más difícil (horizontal-2, vertical-3 o sobrecabeza-4). Así, por ejemplo, un soldador que se calificó soldando en una posición vertical, horizontal o sobrecabeza, se supone que está calificado en una posición plana. 160 Búsqueda por palabra Regresar ALGUNAS RECOMENDACIONES DE SEGURIDAD PARA EL SOLDADOR • Utilizar protector para la cara y los ojos (careta). • Utilizar guantes. • Utilizar “overall” y botas. • Utilizar mascarilla para proteger boca y nariz contra los gases que pueden producirse durante el proceso de soldadura. • Verificar que no existan gases explosivos en el ambiente donde se va a efectuar la soldadura. METODOS DE SOLDADURA Método de soldadura de arco metálico protegido (SMAW) • Verificar que las partes que se soldarán tengan la alineación correcta. • Verificar que las partes que se soldarán estén secas y libres de polvo, grasa o cualquier tipo de suciedad. • Seleccionar el electrodo adecuado para los materiales que se van a soldar. Para esto, se recomienda consultar los códigos de soldadura. • Conectar y encender la máquina eléctrica para soldar (consultar el manual de usuario de la máquina). • Conectar una de las terminales de la máquina a las partes que se van a soldar y la otra al electrodo. • Cerrar el arco, aproximando el electrodo a las partes que se van a soldar. • Mover el electrodo con la velocidad requerida de acuerdo con las características de la máquina (consultar el manual de usuario). Método de soldadura con llama (gas) • Verificar que las partes que se soldarán tengan la alineación correcta. • Verificar que las partes que se soldarán estén secas y libres de polvo, grasa o cualquier tipo de suciedad. • Seleccionar el material de aporte adecuado para los materiales que se van a soldar. Para esto, se recomienda consultar los códigos de soldadura. • Encender el soplete para soldar (consultar el manual de usuario). • Aproximar el material de aporte a las partes que se van a soldar. • Aproximar la flama del soplete al material de aporte en las partes que se van a soldar. • Aplicar el material de aporte con la velocidad requerida (consultar código de soldadura). 4.6.6.2 Pruebas Si se requiere realizar pruebas a las soldaduras, pueden utilizarse los métodos de líquidos penetrantes y/o radiografía. 161 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.9 Diseño de soldaduras 162 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.9 Diseño de soldaduras (continuación) 163 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.9 Diseño de soldaduras (continuación) 164 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.10 Procesos de soldadura 165 Búsqueda por palabra Regresar Figura 4.10 Procesos de soldadura (continuación) 166 Búsqueda por palabra Regresar CONTENIDO 5. INSTALACIÓN DE GRÚAS ......................................................................................168 5.1 GRÚA VIAJERA MANUAL ......................................................................................168 5.1.2 Introducción...........................................................................................................168 5.1.3 Objetivo .................................................................................................................168 5.1.4 Campo de aplicación.............................................................................................168 5.1.5 Referencias ...........................................................................................................168 5.1.6 Definiciones...........................................................................................................168 5.1.7 Descripción general del equipo.............................................................................169 5.1.8 Procedimiento de instalación ................................................................................169 5.2 GRÚA VIAJERA ELÉCTRICA .................................................................................173 5.2.2 Introducción...........................................................................................................173 5.2.3 Objetivo .................................................................................................................173 5.2.4 Campo de aplicación.............................................................................................173 5.2.5 Referencias ...........................................................................................................173 5.2.6 Definiciones...........................................................................................................173 5.2.7 Descripción general del equipo.............................................................................174 5.2.8 Procedimiento de instalación ................................................................................174 Búsqueda por palabra Regresar 5. INSTALACIÓN DE GRÚAS 5.1 GRÚA VIAJERA MANUAL 5.1.2 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de grúas viajeras manuales, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos mecánicos. 5.1.3 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de grúas viajeras manuales. 5.1.4 Campo de aplicación Es aplicable a todas las grúas viajeras manuales que se utilizan en el sector agua. 5.1.5 Referencias CNA, 1994, “Diseño de Instalaciones Mecánicas y Selección de Electromecánico”, Libro V 4.1, Tomo II, Comisión Nacional del Agua, México. Equipo Demag, 1997, “Grúas de Puente Mannesmann Demag”, Sistemas Hormiga, S.A. de C.V., México. IRRSA, 1997, “Polipastos y Grúas”, Ingeniería, Refacciones y Reparaciones, S.A. de C.V., México. Morrow L.C., 1974, “Manual de mantenimiento industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. CFE R2200-01, 1988, “Grúa de Casa de Máquinas”, Comisión Federal de Electricidad, México. 5.1.6 Definiciones Grúa. Equipo estructurado, compuesto por un conjunto de mecanismos, para elevar y transportar cargas. Aparejo inferior (mufla). Conjunto de poleas y armazón que forman parte del sistema para devanar el cable (o cadena) de carga de la grúa. Aparejo superior (polipasto). Conjunto de poleas que se instala en la estructura del carro portante y que forma parte del sistema para devanar el cable (o cadena) de carga de la grúa. 168 Búsqueda por palabra Regresar Carro cabezal. Parte de la estructura del puente de la grúa ubicado en sus extremos, que le permite su desplazamiento longitudinal. Carro portante (trole). Parte de la grúa que se compone de los mecanismos de elevación de la carga y permite el movimiento transversal. Cadena de carga. Cadena de acero utilizada para soportar la carga. Esta cadena se devana a través de un sistema formado por ruedas (o tambores), mufla y polipasto. Cadena de maniobras. Elemento utilizado para el accionamiento manual de aparejos que se encuentran elevados con respecto al piso. Eslingas. Cadenas de suspensión que se utilizan para sujetar las cargas. Gancho. Dispositivo sobre el cual se soporta directamente la carga o los accesorios para manejar la misma. Puente. Estructura de la grúa formada por trabes, cabezales y sistema motriz manual, sobre la cual opera el carro portante (trole). Sistema de elevación de la carga. Sistema integrado por todos los componentes que permiten la suspensión y elevación de la carga. Se compone básicamente por los aparejos superior e inferior, ruedas o tambores y gancho. Trabe carril. Parte estructural sobre la cual se montan los rieles para el desplazamiento de los carros cabezales del puente de la grúa. Las partes principales de la grúa viajera manual se muestran en la figura 5.1. 5.1.7 Descripción general del equipo La conformación de las grúas viajeras manuales varía según el diseño y el fabricante; pero en general, se integran de los sistemas: trabe carril, carro, puente, sistema motriz manual y sistema de elevación de la carga manual. Conviene mencionar que existen algunos diseños de grúas viajeras manuales con una sola trabe carril, en las cuales no existe el puente. También, existen algunos diseños que combinan movimientos manuales y por medio de motores eléctricos. 5.1.8 Procedimiento de instalación 5.1.8.1Instalación del Equipo Antes de instalar la grúa viajera manual debe realizarse una inspección visual. Inspección Visual • Verificar que los sistemas principales de la grúa estén completos: - Puente. - Cadenas de maniobras. - Aparejos inferior y superior. 169 Búsqueda por palabra Regresar - Carros cabezal y portante. - Sistema de carga: ruedas (o tambores), cadenas de carga (o cables) y gancho. - Eslingas. • Verificar que no falten piezas (tornillos, tuercas, etc.). • Verificar que no existan componentes rotos en cada uno de los sistemas. En la instalación de la grúa viajera manual se requiere por lo menos la ejecución del procedimiento siguiente: • Alinear los carriles de la grúa con precisión a la anchura correcta en toda la longitud de la carrera. • Colocar los carriles de la grúa horizontalmente (pendiente cero). • Escuadrar las vigas con los carros de traslación. • Utilizar los pernos de ajuste proporcionados con la grúa para hacer la conexión entre las vigas y los carros de traslación (carros cabezal). • No perforar agujeros para permitir la entrada de pernos de conexión en ninguna parte de las estructuras. • Comprobar que todos los pernos de conexión se hayan tensado adecuadamente. • Quitar cualquier artículo suelto, tal como pernos, martillos, llaves, etc., que pueden haberse dejado inadvertidamente sobre la parte superior del carro o vigas o sobre la plataforma. • Limpiar cualquier derrame de aceite que pueda haber ocurrido durante la erección. Si existen restos de aceite deben limpiarse todas las manchas. • Engrasar cuidadosamente cada cojinete de la grúa y verificar la caja de engranaje en cuanto al aceite. • Engrasar los cables izadores (si es el caso). Nota: Como complemento al procedimiento de instalación de una grúa en particular, se requiere consultar el manual de instalación del fabricante, y seguir fielmente las indicaciones listadas. 5.1.8.2Pruebas Se requiere que se efectúen tres tipos de pruebas para las grúas viajeras manuales: Pruebas sin carga Por medio de estas pruebas se verifican los movimientos y velocidades adecuadas del puente, del carro y polipasto. Para esto se requiere: • Mover el gancho hacia arriba y abajo varias veces verificando el funcionamiento correcto del freno. • Comprobar que las cadenas de maniobras efectúen con suavidad los movimientos correctos del gancho. • Mover el carro varias veces a todo lo largo del puente en ambas direcciones verificando el sentido correcto dado por las cadenas de maniobras. 170 Búsqueda por palabra Regresar • • Mover el puente varias veces a todo lo largo de la trabe carril en ambas direcciones para verificar el sistema de frenado. Realizar los ajustes necesarios de cada uno de los puntos anteriores, de acuerdo con las instrucciones específicas del manual de la grúa proporcionado por el fabricante. Pruebas con carga Las pruebas con carga se realizan para verificar que la grúa en cada uno de los movimientos, maneja la carga máxima de diseño bajo control absoluto y cumpliendo con los movimientos especificados por el fabricante, tanto del gancho como del puente. Para esto, se requiere repetir los pasos descritos anteriormente en las pruebas sin carga. Pruebas con sobrecarga Las pruebas con sobrecarga se realizan para comprobar los niveles de seguridad de la grúa y determinar alguna posible anomalía. Con base en las prácticas de ingeniería, estas pruebas se efectúan sobrecargando a la grúa con un 25 % más de la carga máxima de diseño, lo cual representa un rango de carga del 125 % que debe soportar el equipo sin sufrir ningún desperfecto en la estructura y sus equipos auxiliares. Para llevar a cabo estas pruebas, se requiere repetir los pasos descritos anteriormente en las pruebas sin carga. 171 Búsqueda por palabra Regresar Figura 5.1 Grúa viajera manual 172 Regresar 5.2 GRÚA VIAJERA ELÉCTRICA 5.2.2 Introducción La Comisión Nacional del Agua, a través de la Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, ha elaborado la presente Norma Técnica para la instalación de grúas viajeras eléctricas, que ayude a los Organismos Operadores de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, Saneamiento y Usuarios del Subsector, a instalar correctamente los equipos mecánicos. 5.2.3 Objetivo Esta Norma Técnica establece las acciones para realizar la instalación de grúas viajeras eléctricas. 5.2.4 Campo de aplicación Es aplicable a todas las grúas viajeras eléctricas que se utilizan en el sector agua. 5.2.5 Referencias CNA, 1994, “Diseño de Instalaciones Mecánicas y Selección de Electromecánico”, Libro V 4.1, Tomo II, Comisión Nacional del Agua, México. Equipo Demag, 1997, “Grúas de Puente Mannesmann Demag”, Sistemas Hormiga, S.A. de C.V., México. IRRSA, 1997, “Polipastos y Grúas”, Ingeniería, Refacciones y Reparaciones, S.A. de C.V., México. Morrow L.C., 1974, “Manual de Mantenimiento Industrial, Organización, Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Química, Civil, Procesos y Sistemas”, C.E.C.S.A, México. CFE R2200-01, 1988, “Grúa de Casa de Máquinas”, Comisión Federal de Electricidad, México. 5.2.6 Definiciones Grúa. Equipo estructurado, compuesto por un conjunto de mecanismos, para elevar y transportar cargas. Aparejo inferior (mufla). Conjunto de poleas y armazón que forman parte del sistema para devanar el cable de carga de la grúa. Aparejo superior (polipasto). Conjunto de poleas que se instala en la estructura del carro portante y que forma parte del sistema para devanar el cable de carga de la grúa. Cable de carga. Cable de acero que sirve para soportar la carga. Este cable se devana a través de un sistema formado por un tambor, mufla y polipasto. 173 Búsqueda por palabra Regresar Carro cabezal. Parte de la estructura del puente de la grúa ubicado en sus extremos, que le permite su desplazamiento longitudinal. Carro portante (trole). Parte de la grúa que se compone de los mecanismos de elevación de la carga y permite el movimiento transversal. Eslingas. Cadenas de suspensión que se utilizan para sujetar las cargas. Gancho. Dispositivo sobre el cual se soporta directamente la carga o los accesorios para manejar la misma. Malacate abierto. Dispositivo para elevar la carga, cuyos componentes no forman una unidad compacta y se encuentran distribuidos en forma adecuada sobre la estructura de un carro portante. Puente. Estructura de la grúa formada por trabes, cabezales y sistema motriz, sobre la cual opera el carro portante (trole). Sistema de elevación de la carga. Sistema integrado por todos los componentes que permiten la suspensión y elevación de la carga. Sistema eléctrico. Sistema integrado por todos los componentes eléctricos que requiere la grúa. Trabe carril. Parte estructural sobre la cual se montan los rieles para el desplazamiento de los carros cabezales del puente de la grúa. Las partes principales de la grúa viajera eléctrica se muestran en la figura 5.2. 5.2.7 Descripción general del equipo La conformación de las grúas viajeras eléctricas varía según el diseño y el fabricante; pero en general, se integran de los sistemas: trabe carril, carro, puente, sistema eléctrico y sistema de elevación de la carga. 5.2.8 Procedimiento de instalación 5.2.8.1Instalación del Equipo Antes de instalar la grúa viajera eléctrica debe realizarse una inspección visual. Inspección Visual • Verificar que los sistemas principales de la grúa estén completos: - Puente. - Sistema eléctrico. - Aparejos inferior y superior. - Carros cabezal y portante. - Sistema de carga: malacate, cable de carga y gancho. 174 Búsqueda por palabra Regresar - Eslingas. • Verificar que no falten piezas (tornillos, tuercas, etc.). • Verificar que no existan componentes rotos en cada uno de los sistemas. En la instalación de la grúa viajera eléctrica se requiere por lo menos la ejecución del procedimiento siguiente: • Alinear los carriles de la grúa con precisión a la anchura correcta en toda la longitud de la carrera. • Colocar los carriles de la grúa horizontalmente (pendiente cero). • Escuadrar las vigas con los carros de traslación. • Utilizar los pernos de ajuste proporcionados con la grúa para hacer la conexión entre las vigas y los carros de traslación (carros cabezal). • No perforar agujeros para permitir la entrada de pernos de conexión en ninguna parte de las estructuras. • Comprobar que todos los pernos de conexión se hayan tensado adecuadamente. • Quitar cualquier artículo suelto, tal como pernos, martillos, llaves, etc., que pueden haberse dejado inadvertidamente sobre la parte superior del carro o vigas o sobre la plataforma. • Limpiar cualquier derrame de aceite que pueda haber ocurrido durante la erección. Si existen restos de aceite deben limpiarse todas las manchas. • Engrasar cuidadosamente cada cojinete de la grúa y verificar la caja de engranaje en cuanto al aceite. • Engrasar los cables izadores. • Conectar eléctricamente el equipo. Nota: Como complemento al procedimiento de instalación de una grúa en particular, se requiere consultar el manual de instalación del fabricante, y seguir fielmente las indicaciones listadas. 5.2.8.2Pruebas Se requiere que se efectúen tres tipos de pruebas para las grúas viajeras eléctricas: Pruebas sin carga Por medio de estas pruebas se verifican los movimientos y velocidades adecuadas del puente, del carro y polipasto. Para esto se requiere: • Mover el gancho hacia arriba y abajo varias veces verificando el funcionamiento de los interruptores límite, verificando el funcionamiento correcto del freno del malacate. • Comprobar que cada control efectúe el movimiento correcto del gancho. • Verificar la velocidad del gancho. • Mover el carro varias veces a todo lo largo del puente en ambas direcciones verificando el sentido correcto dado por el control de la velocidad. 175 Búsqueda por palabra Regresar • Mover el puente varias veces a todo lo largo de la trabe carril en ambas direcciones para verificar la velocidad correcta y el sistema de frenado. • Realizar los ajustes necesarios de cada uno de los puntos anteriores, de acuerdo con las instrucciones específicas del manual de la grúa proporcionado por el fabricante. Pruebas con carga Las pruebas con carga se realizan para verificar que la grúa en cada uno de los movimientos, maneja la carga máxima de diseño bajo control absoluto y cumpliendo con las velocidades especificadas por el fabricante, tanto del gancho como del puente. Para esto, se requiere repetir los pasos descritos anteriormente en las pruebas sin carga. Pruebas con sobrecarga Las pruebas con sobrecarga se realizan para comprobar los niveles de seguridad de la grúa y determinar alguna posible anomalía. Con base en las prácticas de ingeniería, estas pruebas se efectúan sobrecargando a la grúa con un 25 % más de la carga máxima de diseño, lo cual representa un rango de carga del 125 % que debe soportar el equipo sin sufrir ningún desperfecto en la estructura y sus equipos auxiliares. Para llevar a cabo estas pruebas, se requiere repetir los pasos descritos anteriormente en las pruebas sin carga. 176 Búsqueda por palabra Regresar Figura 5.2 Grúa viajera eléctrica 177 Búsqueda por palabra Regresar Tabla de conversión de unidades de medida al Sistema Internacional de Unidades (SI) OTROS SISTEMAS SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES DE UNIDADES (SI) SE CONVIERTE A MULTIPLICADO UNIDAD SÍMBOLO POR UNIDAD SÍMBOLO LONGITUD Pie Pulgada PRESIÓN/ ESFUERZO Kilogramo fuerza/cm2 Libra/pulgada2 Atmósfera metro de agua Mm de mercurio Bar FUERZA/ PESO Kilogramo fuerza MASA Libra Onza PESO VOLUMÉTRICO Kilogramo fuerza/m3 Libra /ft3 POTENCIA Caballo de potencia, Horse Power Caballo de vapor VISCOSIDAD DINÁMICA Poise VISCOSIDAD CINEMÁTICA Viscosidad cinemática ENERGÍA/ CANTIDAD DE CALOR Caloría Unidad térmica británica TEMPERATURA Grado Celsius pie, ft.,‘ plg., in, “ 0.3048 25.4 metro milímetro m mm kgf/cm2 98,066.5 Pascal Pa 2 lb/ plg ,PSI atm m H2O (mca) 6,894.76 98,066.5 9,806.65 Pascal Pascal Pascal Pa Pa Pa mm Hg bar 133.322 100,000 Pascal Pascal Pa Pa kgf 9.8066 Newton N lb oz 0.453592 28.30 kilogramo gramo kg g kgf/m3 9.8066 N/m3 N/m3 lb/ft3 157.18085 N/m3 N/m3 CP, HP 745.699 Watt W CV 735 Watt W μ 0.01 Mili Pascal segundo mPa.s ν 1 Stoke m2/s (St) cal 4.1868 Joule J BTU 1,055.06 Joule J °C tk=tc + 273.15 Grado Kelvin Nota: El valor de la aceleración de la gravedad aceptado internacionalmente es de 9.80665 m/s Búsqueda por palabra 2 K
