Selección de bombas para líquidos corrosivos y peligrosos

Los líquidos corrosivos atacan y destruyen los materiales con los que entran en contacto. Los metales, la piedra, el vidrio e incluso algunos plásticos pueden sufrir corrosión por estar en contacto con productos químicos o líquidos corrosivos, que se dividen en seis tipos: ácidos fuertes, ácidos débiles, bases fuertes, bases débiles, agentes deshidratantes y agentes oxidantes. Sin embargo, algunos productos químicos pueden pertenecer a más de una categoría como es el caso del ácido sulfúrico que es un ácido fuerte, un agente deshidratante y un oxidante. Además, los líquidos corrosivos suponen riesgos para la salud pues son sustancias químicas que producen la destrucción del tejido cutáneo.

Es por estas razones que hay que tener en cuenta una serie de consideraciones a la hora de seleccionar bombas para líquidos corrosivos para el trabajo.

Consideraciones generales sobre bombas para líquidos corrosivos

Lo primero que hay que conocer, son las características del fluido a bombear. Esta información se puede encontrar en la hoja de datos de seguridad del fluido (SDS o MSDS).

La norma exige que el fabricante, distribuidor o importador de productos químicos proporcione información (FDS) para cada producto químico peligroso a los usuarios intermedios para advertirles sobre los peligros. Además, debe facilitar información de las propiedades de cada producto químico, los peligros físicos para la salud y para el medio ambiente, las medidas de protección y las precauciones de seguridad para la manipulación, almacenamiento y transporte de dicho producto químico. La FDS del fluido proporciona datos críticos como la concentración, peso específico, resistencia por temperatura, viscosidad, inflamabilidad y datos específicos sobre el contenido de sólidos.

Requisitos de la aplicación para bombas para líquidos corrosivos

Para seleccionar bombas para líquidos corrosivos es necesario tener en cuenta la curva de capacidad de la bomba dada por el fabricante. Una curva de la bomba o también llamada curva de selección de la bomba, curva de eficacia de la bomba o curva de rendimiento de la bomba, proporciona la información necesaria para determinar la capacidad de una bomba para producir caudal en las condiciones que afectan al rendimiento de la máquina.

La lectura precisa de las curvas de la bomba garantiza que los usuarios adquieran la bomba adecuada en función de variables de la aplicación como por ejemplo, la altura (energía necesaria para descargar el agua de una bomba a una altura equivalente), el caudal (volumen de líquido que se mueve en un periodo de tiempo determinado, las rotaciones por minuto (rpm), el tamaño del impulsor en relación con el rendimiento de la bomba, la potencia, el rendimiento y la altura de aspiración positiva neta.

Aplicaciones adecuadas de bombas para líquidos corrosivos

Los equipos más utilizados para el trasvase de fluidos corrosivos de petróleo y gas son las bombas centrífugas porque son eficientes desde el punto de vista energético, están disponibles tanto en aspiración inundada estándar como en autocebado, y vienen en una amplia gama de tamaños que están diseñados para bombear todo tipo de caudales.

Al bombear líquidos corrosivos, las bombas centrífugas ofrecen otra ventaja como son los sellos mecánicos que evitan las fugas en los lugares donde el eje giratorio interno sobresale a través de la carcasa de la bomba estacionaria. Esto es similar a la forma en que la bomba de agua de un automóvil utiliza un cierre mecánico para evitar las fugas de refrigerante de la bomba. Un cierre mecánico utiliza anillos planos mecanizados de un material duradero en el que uno gira con el eje y el otro está fijo. El líquido que se bombea se mueve entre las caras del cierre y proporciona una película lubricante. Si la bomba funciona sin líquido, la fricción hace que las caras del cierre se calienten rápidamente, lo que provoca el fallo del cierre.

Si un cierre mecánico falla como consecuencia del funcionamiento en seco, se producirá una fuga de líquido de la bomba. En el caso de los fluidos corrosivos, una fuga puede provocar daños a las personas, causar potencialmente grandes daños a la infraestructura circundante y, posiblemente, crear un entorno en el que los usuarios dejen de cumplir con las agencias reguladoras. Además, hay que tener en cuenta el tiempo de inactividad y el coste cuando una bomba debe ser retirada del servicio y reparada.

Materiales de construcción adecuados para bombas para líquidos corrosivos

Es importante elegir los materiales de construcción adecuados para las bombas para líquidos corrosivos. Si no se hace de forma adecuada, se producirá la corrosión de los componentes que entran en contacto con el fluido corrosivo, como las juntas y los anillos tóricos, lo que puede afectar tanto al rendimiento como a la duración de la bomba.

La corrosión es el deterioro y la pérdida de un material y sus propiedades críticas debido a las reacciones químicas, electroquímicas y de otro tipo de la superficie del material expuesto con el entorno circundante. La corrosión de los metales y no metales tiene lugar debido a la interacción gradual del medio ambiente en la superficie del material.

Ahora bien, la corrosión por sí misma no suele ser un gran problema. Los materiales de construcción apropiados como hierro fundido, bronce, bronce al manganeso, bronce al níquel-aluminio, acero fundido y acero inoxidable están fácilmente disponibles y son capaces de manejar la mayoría de los fluidos corrosivos con seguridad y eficacia. Es importante entender los distintos tipos de corrosión, así como los factores que contribuyen a la velocidad de corrosión, para seleccionar los materiales adecuados.

Puede ser difícil elegir un material que pueda soportar la corrosión y otros factores adicionales, como la erosión y la cavitación. Una regla general a la hora de elegir los materiales de construcción adecuados es seleccionar primero los materiales que soportarán la corrosión y después el que tenga la resistencia más adecuada a la abrasión y/o la cavitación. A continuación se presentan algunos ejemplos de corrosión que los usuarios pueden encontrar al utilizar una bomba centrífuga para mover fluidos corrosivos.

• Abrasión-Corrosión: La abrasión, o desgaste abrasivo, es la eliminación de metal causada por la acción mecánica de corte o abrasión de los sólidos transportados en un líquido bombeado. Cuando el líquido corrosivo que se bombea también contiene sólidos abrasivos (abrasión-corrosión), a menudo se requieren materiales de mayor aleación, como el acero inoxidable, para garantizar el rendimiento y la vida útil de la bomba. En las bombas centrífugas, el impulsor es especialmente susceptible. Aunque la carcasa puede sufrir daños, el mayor problema suele ser el impulsor, junto con los anillos de desgaste.
• Cavitación-abrasión-corrosión: La cavitación, que se produce con mayor frecuencia en las bombas de alta energía de aspiración, consiste en la eliminación de metal debido a las tensiones elevadas y localizadas que se producen en la superficie metálica por la implosión de las burbujas de vapor de la cavitación. En un entorno abrasivo-cavitativo y corrosivo, el material base se erosiona a medida que las partículas abrasivas son aceleradas hacia la superficie del impulsor por la fuerza implosiva de las burbujas de cavitación, acelerando el proceso de corrosión.

¿Sabías que existen ya soluciones en el mercado que permiten detectar y resolver los problemas de cavitación? Descubre en qué consiste la detección de la Cavitación en Bombas Centrífugas con sistemas de monitoreo de condiciones operativas en grupos de bombas.

Conclusiones sobre bombas para líquidos corrosivos

A la hora de seleccionar bombas para líquidos corrosivos se debe tener una visión general de los retos, así como considerar algunos de los factores críticos, desde el tipo de fluido que se transporta hasta la selección de los materiales de construcción de la bomba.

Los usuarios deben recopilar información sobre el fluido que se va a bombear y contar conocer los requisitos de la aplicación y las condiciones ambientales. Por último, se recomienda consultar a un profesional de bombas para líquidos corrosivos que pueda asesorar en la selección de la bomba adecuada para el trabajo teniendo en cuenta todos los factores anteriores y no olvides que la eficiencia energética en equipos de bombeo comienza con la correcta selección de la bomba.