Análisis de falla operacional de un sistema hidroneumático en instalación hospitalaria

Abstract

ResumenIntroducción− El trabajo presenta el estudio de la falla operacional de un sistema hidroneumático destinado al suministro de agua a una institución hospitalaria. Objetivo− Determinar la o las causas de interrupción del suministro de agua del sistema hidroneumático a la edificación. Metodología− Se trazó la característica hidráulica del sistema de tubería y se comparó con la característica hidráulica del sistema hidroneumático, comprobando que satisfacía plenamente las solicitudes de carga y flujo requeridas por la edificación. Dada la presencia de ruidos y vibraciones en la tubería de succión se realizó la comparación del NPSH requerido con el NPSH disponible, determinando que el actual diseño de la tubería de succión es la causa de la falla del sistema hidroneumático. Resultados− Se proponen tres variantes de modificación al diseño de la tubería de succión que eliminan el fenómeno de la cavitación. Ello evita poner en operación una bombea auxiliar que incrementa el consumo energético en 8760 kWh/año con un costo de 1839,6 $/año y la inseguridad en el servicio de agua. Conclusiones− El equipo hidropresor seleccionado cumple satisfactoriamente los requerimientos de la instalación, exceptuando el diseño de la tubería de succión donde el NPSH disponible es inferior al NPSH requerido para caudales superiores a 900 l/min, apareciendo el fenómeno de la cavitación y provocando la salida de servicio del sistema. AbstractIntroduction− This paper presents the study of the operational failure of a hydro-pneumatic system for the supply of water to a hospital facility. Objective− Determine the cause or causes for the interruption of the water supply of the hydro-pneumatic system to the building. Methodology− The hydraulic characteristic of the pipe system was drawn and compared with the hydraulic characteristic of the hydro-pneumatic system, verifying that it fully satisfied the load and flow requests demanded by the building. Given the presence of noises and vibrations in the suction pipe, the comparison of the required NPSH vs. the available NPSH determined that the current design of the suction pipe is the cause for the hydro-pneumatic system failure. Results− Three variants for the modification of the design of the suction pipe in order to eliminate the phenomenon of cavitation are proposed. This avoids putting into operation an auxiliary pump that increases energy consumption by 8,760 kWh/year with a cost of 1,839.6 $/year and the insecurity in the water service. Conclusions− The selected hydro-pneumatic equipment satisfactorily meets the requirements of the installation, except for the design of the suction pipe where the available NPSH is lower than the NPSH required at flow rates higher than 900 l/min, hence, producing the cavitation phenomenon and causing the output of system's service. Análisis de falla operacional de un sistema hidroneumático en instalación hospitalariaOperational failure analysis of a hydropneumatic system in a hospital facility