Para diagnosticar el desgaste de las paletas, en planta se suelen oír tres frases: el sonido cambió, el aceite se volvió negro y el cuerpo de la bomba se calienta. Las tres dan pistas, pero ninguna permite fijar el momento de cambio, porque no dicen cuánto queda. Hay un solo dato que permite fijar el momento de cambio: cuánta velocidad de bombeo efectiva conserva la bomba sobre una cámara fija. Este dato no exige desmontar la bomba; con un cronómetro, un vacuómetro y un tramo de tiempo de evacuación se puede calcular hacia atrás. El orden de revisión de las cinco señales medibles se describe en Cómo juzgar el desgaste de las paletas: cinco señales medibles y el momento de cambio; este artículo explica cómo convertir las señales en cifras umbral ejecutables.
1. La velocidad de bombeo nominal no es la velocidad de bombeo en sitio
La hoja de especificaciones del DPL-V300B indica dos columnas: velocidad de bombeo nominal 280 m³/h, velocidad de bombeo 240 m³/h (50 Hz). El valor nominal se calcula a partir del desplazamiento geométrico de la cámara de la bomba según la velocidad de giro; 240 es el valor medido en las condiciones especificadas. Al conectar después tuberías, válvulas y filtros, cuánto gas llega todavía a la cámara es otro número.
Por eso, para evaluar el desgaste no se puede comparar directamente con 280 o 240. Lo que se compara es el tiempo de evacuación en el mismo sistema, la misma cámara y la misma presión objetivo: una magnitud que incluye la bomba, la tubería y la cámara, y que además se puede medir de forma repetible.
2. Primer paso: convertir el tiempo de evacuación en velocidad de bombeo efectiva
La fórmula general para la evacuación isotérmica es
t = (V / S) × ln(p₀ / p₁)
V es el volumen de la cámara (m³), S es la velocidad de bombeo efectiva (m³/h), p₀ y p₁ son la presión inicial y objetivo (referida al vacío, mbar). Despejando la velocidad de bombeo:
S = (V / t) × ln(p₀ / p₁) × 3600
El ejemplo de cálculo es la cámara de respaldo de una línea de recubrimiento, con un volumen de 3 m³, que en cada lote se evacua desde la presión atmosférica de 1013 mbar hasta 10 mbar.
Tiempo medido durante la puesta en marcha con la bomba nueva: 215 s:
S = (3 / 215) × ln(1013 / 10) × 3600 = (0.01395) × 4.618 × 3600 = 232 m³/h
Respecto a la velocidad de bombeo nominal de 240 m³/h, representa el 96.7 %; el 3.3 % de diferencia se debe principalmente a la resistencia al flujo en la tubería, las válvulas y las superficies de sellado, lo cual es normal. Esta curva es la línea base.
Dos años después, en la misma cámara y con la misma presión objetivo, la medición fue de 268 s:
S = (3 / 268) × 4.618 × 3600 = 186 m³/h
Cae al 77.5 % de 240, es decir, una caída del 22.5 %. Esta cifra ya superó la etapa de «primero revisar».
Expresado en capacidad de producción resulta más directo: 53 s más por lote (268 − 215). Con 30 lotes al día son 26.5 minutos; en 250 días laborables se acumulan aproximadamente 110 horas. La bomba no se detuvo ni dio alarma; la cuenta está en el ritmo de producción.
3. Segundo paso: descontar primero la tubería y después calcular las paletas
Entre la velocidad de bombeo en la boca de la bomba y la velocidad de bombeo en la cámara están la tubería, los codos, las válvulas y los filtros. La relación en serie es
1 / S_eff = 1 / S_pump + 1 / C
C es la conductancia de la tubería. Con una bomba de 240 m³/h como ejemplo:
| Conductancia de la tubería C | Velocidad de bombeo efectiva en la cámara |
|---|---|
| 240 m³/h | 120 m³/h |
| 120 m³/h | 80 m³/h |
| 60 m³/h | 48 m³/h |
Cuando C es del mismo orden que la velocidad de bombeo de la bomba, la mitad de la velocidad de bombeo se queda en la tubería. Por eso, antes de desmontar la bomba, confirme tres cosas: si la tubería se ha modificado en estos tres años, si el filtro de entrada está obstruido y si el estado de apertura de la válvula de lastre de gas coincide con la línea base. El efecto del lastre de gas es de orden de magnitud: en el tramo de V0040A a V0100, la presión límite con el lastre de gas cerrado es 0.1 mbar y con el lastre de gas abierto, 0.5 mbar; si en dos mediciones una se hace con el lastre abierto y otra con el lastre cerrado, la comparación horizontal no tiene sentido.
Si la tubería no se ha modificado, el filtro está limpio y el estado del lastre de gas coincide, pero la velocidad de bombeo sigue habiendo caído un