Las Bombas en Circuitos Hidráulicos

A bordo de los buques la energía hidráulica se emplea para accionar diversos elementos. El uso de fluidos evita muchos de los problemas de la electricidad, sobre todo cuando los equipos trabajan en lugares expuestos a los elementos.
Cuando nos referimos a fluidos, en nuestro caso nos referiremos a aceite hidráulico.

Comprender los sistemas hidráulicos básicos y sus componentes puede ser de gran utilidad al solucionar fallas que se puedan producir en su uso cotidiano.

La bomba es el corazón de cualquier sistema hidráulico, por lo tanto, cuando algo funciona mal en el sistema, es usualmente la bomba la que recibe el reproche. En realidad, es inusual que una falla de la bomba o del sistema sea causada por la misma.

Generalmente, cuando una bomba funciona mal, esto es síntoma de algún problema oculto en otro punto del sistema.

Las siguientes causas podrían afectar el buen funcionamiento de la bomba:

Aereación:
Este fenómeno se produce por la presencia de burbujas de aire dispersas en el fluido del sistema hidráulico.
La aereación de la bomba produce un alto ruido crepitante, como si bolitas estuvieran siendo bombeadas; el ruido es más elevado cuanto más alta es la presión. La aereacion excesiva hace lucir al aceite como lechoso, además produce que los componentes del circuito trabajen erráticamente a causa de la compresibilidad del aire atrapado en el aceite.
Los lugares donde puede entrar aire al circuito pueden ser:
Nivel de aceite demasiado bajo o tubería demasiado corta
Racor no estanco en la aspiración
Retén de salida del eje estropeado
Tubería de retorno demasiado corta originando emulsión del aceite (formación de espuma)
Tubería de aspiración estropeada
Retenes no estancos en los vástagos de cilindros.

Cavitación
La cavitación es un fenómeno muy importante de la mecánica de los fluidos y de particular influencia en el funcionamiento de toda máquina hidráulica.
Por cavitación se entiende la formación de bolsas localizadas de vapor dentro del líquido, pero casi siempre en las proximidades de las superficies sólidas que limitan el líquido.
En contraste con la ebullición, la cual puede ser causada por la introducción de calor o por una reducción de la presión estática ambiente del líquido, la cavitación es una vaporización local del líquido, inducido por una reducción hidrodinámica de la presión.

El ruido de la cavitación es similar al oído cuando se produce la aereación y puede ser causada por:
Caudal de aceite insuficiente en el orificio de admisión de la bomba
Obturación del filtro de admisión total o parcial
Cuerpos extraños en la tubería de aspiración
Viscosidad muy alta del aceite a la temperatura de trabajo
Temperatura demasiado baja del aceite, originando exceso de viscosidad
Temperatura del aceite demasiado alta, ocasionando vaporización
Excesiva velocidad de rotación de la bomba
Nivel de aceite demasiado bajo
Tubería de aspiración demasiado estrecha, larga con irregularidades (codos, cambios bruscos de sección, válvulas de asiento, etc.)
Válvulas medio cerradas en las tuberías de aspiración

Contaminación
La regla más importante del mantenimiento de los sistemas hidráulicos es Mantener todo el circuito limpio. La contaminación tiene un impacto en mayores costos de mantenimiento así como en la productividad del sistema.
La contaminación en sistemas hidráulicos pueden ser partículas de la naturaleza tal como el sílice (arena), metales, fibras, etc. El calor, la humedad y las partículas de desgaste de metal contribuyen a la degradación del aceite. Cualquier buen control de la contaminación debe incluir la evaluación periódica de las propiedades del aceite.
Muchos contaminantes causan una acción abrasiva en estrecha relación con las tolerancias entre los componentes, esto deriva en un prematuro desgaste y rotura de los elementos del sistema.

Calor excesivo
Una alta temperatura en alguna de las partes del sistema, por encima del límite específico afecta la viscosidad del aceite. La aereación, cavitación, sobrepresion y contaminación son todos factores que contribuyen a elevar la temperatura.
Esto acelera la oxidación del aceite deteriorando su viscosidad; esto crea una reacción en cadena. De allí que la causa de un calor excesivo debe ser eliminada para darle una efectiva cura al problema.

Sobrepresión
Sucede al someter a una bomba a trabajar a una presión mayor que para la cual fue diseñada. La sobrepresión produce fuerzas extremas sobre varios de los componentes internos y puede originar fallas prematuras.

Viscosidad
La viscosidad es una medida que determina la fricción interna de los fluidos o su resistencia a fluir. Una viscosidad mas alta de la recomendada (puede se el caso de una aceite demasiado frío) puede causar la cavitación de la bomba.
Si la viscosidad es más baja que la recomendada, (aumento de la temperatura del aceite) se pueden incrementar las fugas internas. Por lo tanto emplear un aceite con la viscosidad adecuada es la llave para una larga vida de la bomba

Recuerda, la próxima vez que la bomba de un circuito hidráulico se rompa no le hagas ningún reproche, piensa que del 90% al 95% de las fallas de las bombas pueden ser atribuidas a una o más de las causas antes mencionadas y trata de prevenirlas para que la falla no suceda nuevamente.

Norberto Sánchez
Técnico Constructor Naval
Jefe de Máquinas