31 de agosto de 2018

Procura 070 Adquisición de Bombas Industriales


Procura 070  Adquisición de Bombas Industriales

Preámbulo
Así como cualquier casa, edificio, colegio, restaurante, hospital, hotel, iglesia o mercado tiene un sistema de distribución de agua potable (y algunos de contra-incendios) para cubrir sus necesidades de consumo y de seguridad (en sus cocinas, duchas, baños, jardines, etc.), así también casi todas las industrias tienen equipos estacionarios o móviles que requieren algún tipo de fluido para funcionar y/o cubrir estándares de seguridad, ambientales y operativos (como agua potable, agua industrial, petróleo, gasolina, aceites, ácidos, aditivos, jarabes, pulpas, pastas, soluciones químicas, hormigón y hasta metales fundidos).
En Procura014 (Adquisición de Fajas Transportadoras) traté parte del tema de transporte de materiales secos a granel, y en este les comento, desde el enfoque de Procurement (Procura o Logística), las precauciones y pautas a considerar en la adquisición de equipos de bombeo (es decir, de equipos para el transporte de fluidos líquidos). Los equipos para la impulsión de gases lo dejo para después. 



Introducción
El transporte o desplazamiento de fluidos (líquidos o gaseosos) se logra en “sistemas de flujo” compuestos por tubos y tuberías, que son conectados por accesorios (como codos, uniones, válvulas, tees, bridas, etc.), y que se mueven sólo si existe un artefacto(1) que los impulse: la bomba (para fluidos líquidos) o el compresor (para fluidos gaseosos). El impulso o bombeo del fluido se hace para desplazar el líquido desde un lugar bajo (un pozo, un rio, o una condición de baja presión) hasta un lugar alto (una cisterna, o a una condición de alta presión).
(1)   : La única excepción para el uso de una bomba, es cuando el fluido se desplaza “por gravedad”.
Aunque hay referencias previas, la primera bomba descrita con cierta formalidad fue el “Tornillo de Arquímides”, en el siglo III A.C., lo que nos demuestra que tan antiguo es su uso. Estadísticamente, las bombas son el segundo artefacto más usado por la humanidad (el primer lugar lo tienen los motores eléctricos), lo que nos demuestra que son uno de los artefactos más estudiados y desarrollados técnica y constructivamente.

Siendo así, para la fabricación de bombas, se han desarrollado una gran cantidad de tipos y modelos en función a:
1.   Los distintos principios y métodos para el desplazamiento de líquidos, tales como la fuerza centrífuga, el desplazamiento volumétrico, el impulso mecánico, la transferencia de cantidad de movimiento, la fuerza electromagnética y por gravedad (lo que también corresponde con la principal clasificación de bombas),
2.   Las características del fluido a transportar (pH, abrasividad, temperatura, viscosidad, presión, densidad, cantidad y tamaño de los sólidos en suspensión, etc.),
3.    Las características del sistema (carga dinámica, cargas de succión, restricciones, etc.),
4.   Las características del servicio (intermitente o continuo, condiciones de sitio, montaje vertical u horizontal, sumergible, etc.),
5.   Las aplicaciones (municipal, industriales, agrícola, química, petroquímica, generación de energía, mineras, construcción, sanitarias, farmacéuticas, alimentos y bebidas, contra incendio, criogénicas, automotriz, aeronáuticas, etc.), y
6.    Las regulaciones y especificaciones aplicables (ANSI, API, ISO, NFPA, ASME y UL), según la aplicación, el servicio y los fluidos.
Teniendo en cuenta todas las características, propiedades y aplicaciones posibles, junto con los distintos requerimientos operativos, las alternativas técnicas y los diseños constructivos disponibles, hacen que existan varios tipos y modelos de bombas, en una gran variedad de materiales (a manera de ejemplo y hablando solo de carcazas e impulsores, las hay de fierro fundido, acero fundido, aceros inoxidables, plásticos, aleaciones de aluminio, aleaciones de cobre, fierro nodular, aleaciones de níquel, etc.) que son regulados principalmente por API, ASME, ANSI e ISO.


Industrialmente, las bombas más usadas son las que se basan en el principio de desplazamiento centrífugo (rotodinámicas o turbomáquinas) y las de desplazamiento volumétrico (conocidas también como de desplazamiento positivo). El siguiente detalle es solo ilustrativo y no contiene todos los tipos de bombas disponibles:
Principio
Tipo
Dinámico
(Turbomáquinas)
Bombas Centrífugas
Flujo Radial
Flujo Axial
Flujo Mixto
Bombas Periféricas
Unipaso (una turbina)
Multipaso (multi turbinas)
Bombas Especiales
Electromagnéticas
Magnéticas
De Chorro
De Ariete Hidráulico
Desplazamiento Positivo
Bombas Reciprocantes (Oscilantes)
Pistón-Embolo
De Potencia
De Doble Acción
Diafragma
De mando Mecánico
De mando Hidráulico
De mando Neumático
Bombas Rotativas
Rotor Simple
De Paletas o Aspas
De Pistones
De Tornillo
Rotor Multiple
De Engranajes
De Lóbulos
De balancines
De tornillos
Peristáltica


Bomba de Pozo Petrolero

Especificaciones Técnicas para Bombas
Por la aplicación (hidrocarburos y procesos petroquímicos), las especificaciones API son las más exigentes de las que se pueden usar como referencia (les siguen ASME e ISO en rigurosidad y exigencias) y describen (1) el alcance de la norma, (2) el diseño básico involucrado (presiones, conexiones, anillos y sellos, cojinetes, lubricación, materiales y misceláneos), (3) los accesorios, (4) las inspecciones y pruebas a realizar (que determinan el DDR, VDDR o SDDR, etc.), (5) las garantías técnicas, (6) los datos del fabricante y los anexos aplicables (Data Sheets, Check Lists, etc.).
Pero no todas las bombas requieren especificaciones API, ASME o ISO para ser diseñadas y fabricadas, y ocurre que, para algunas aplicaciones particulares, estas son de fabricación “personalizada” o “a pedido”, según las características especificas  de la operación del Comprador (como las bombas de concreto, las bombas para alimentos y bebidas, las bombas de lodos y relaves, etc.). Estas son las compras que mas requieren de la Especificación Técnica de la Organización.


Bomba Reciprocante

Como fuese, Procurement debe pedir que el Usuario entregue la Requisición y la Especificación Técnica de la Organización (preparada o aprobada por las áreas de Ingeniería, Operaciones y/o Mantenimiento) para iniciar el proceso de compra. Aceptado esto, lo más recomendable es que la especificación técnica propia de la Organización deba hacer mención a algunas de las siguientes referencias técnicas:

Estandar
Descripción
Air-Operated Pumps
Reciprocating Pumps
API RP 11AR
Recommended Practice for Care and Use of Subsurface Pumps
API RP 11S4
Recommended Practice for Sizing and Selection of Electric Submersible Pump Installations
Specification for Subsurface Sucker Rod Pump Assemblies, Components, and Fittings
Specification for Pumping Units
API Std 674
Positive Displacement Pumps—Reciprocating
API Std 675
Positive Displacement Pumps—Controlled Volume for Petroleum, Chemical, and Gas Industry Services
API Std 676
Positive Displacement Pumps—Rotary
API Std 685
Sealless Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical, and Gas Industry Process Service
Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries

Specification for Vertical In-Line Centrifugal Pumps for Chemical Process

Specification for Sealless Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process
ASME B73.5M

Thermoplastic/Thermoset Polymer Material Horizontal End Suction Centrifugal Pumps Chemical Process

ASME PTC 8.2
Centrifugal Pumps
Specification for Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Procesess
Progressing Cavity Pump Systems for Artificial Lift—Surface-Drive Systems
Technical Specifications for Centrifugal Pumps – Class II
Technical Specifications for Centrifugal Pumps – Class I
Technical Specifications for Centrifugal Pumps – Class III
Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection
  
Bomba Reciprocante


Administración de Materiales (Materials Management)
Ante la inmensa variedad de aplicaciones, usos, materiales de fabricación, opciones de montajes y materiales, y alternativas de equipos de bombeo, es importante que el área de Administración de Materiales verifique que las descripciones y detalles registrados en las Requisiciones se respalden en Especificaciones Técnicas propias (ver Procura 032) que incluyan y hagan referencia a especificaciones nacionales y/o internacionales vigentes y aplicables. 
Para el caso de bombas, es usual que la Especificación incluya además un Data Sheet con el detalle de las características técnicas deseadas por la Organización (junto con el Drawing & Data Requirement o DDR), que deberían ser validadas o garantizadas por el Proveedor. El Data Sheet debe incluir detalles (según aplique al tipo y/o modelo) de la carcasa, el impulsor, los sellos o empaquetaduras, los cojinetes o rodamientos, la cantidad de cámaras o etapas, el motor, el acoplamiento, el bastidor, caudal, velocidad (rpm), temperatura del fluido, densidad, montaje (vertical u horizontal), etc. A manera de ilustración, ver los siguientes ejemplos de Hoja de Datos Técnicos:  Data Sheet 1,  Data Sheet 2  y  Data Sheet 3.


Compras (Purchasing) y Activación (Expediting)
La convocatoria para la cotización de bombas usualmente no sólo se limita a la adquisición del equipo mismo, sino que (dependiendo del tamaño del equipo y/o de lo personalizado de la fabricación) también puede incluir el suministro de válvulas, instrumentos, motores eléctricos, filtros, coladores, bastidores, tanques, tableros eléctricos y de control, un lote de repuestos, e incluir el servicio de inspección pre-arranque (start up), y la capacitación para la operación y el mantenimiento. La evaluación comercial no se limitará sólo al precio de la bomba.
Luego de emitida la Orden o Contrato, la Activación (Expediting) de bombas industriales requiere tener el control de avances y progresos inmediatamente después de colocada la Orden o Contrato, para definir los cronogramas de actividades e hitos, y mantener la comunicación activa con los Proveedores (para la emisión, revisión y aprobación de planos, la homologación de procedimientos, la atención de desviaciones, la identificación y solución de conflictos con el Proveedor, y para la pronta respuesta o acción de la Organización). A manera de Lista de Verificación para seguimiento, ver el formato XPE-302.

Bombas de Concreto

Supervisión de la Calidad del Proveedor (Supplier Quality Assurement)
Asociados a las especificaciones del material o producto, hay una serie de “Prácticas” (Standard Practices) y “Métodos de Ensayos” (Test Methods) que establecen las características a medir y los procedimientos a seguir y cómo deben ser realizadas, pero que son exigibles de ser reportados por el fabricante, sólo si expresamente las Especificaciones Técnicas de la Organización las indican y si la Orden de Compra o Contrato precisa la ejecución.
Como se mencionó en artículos anteriores, la Supervisión de la Calidad del Proveedor por parte de la Organización no aplica para todas las adquisiciones. Este servicio dependerá de las condiciones y circunstancias técnicas y comerciales de la adquisición, así como del análisis de riesgos de estos equipos (ver Procura 005).
Ya sea que esta Supervisión se apruebe o no, algunas de las normas (referidas al control de calidad) que aplican para que el Proveedor las cumpla y las reporte son:
Estandar
Descripción
Air-Operated Pump Tests
ANSI/HI 14.6
ANSI/HI 3.6
Rotary Pump Tests
Reciprocating Tests
API RP 11S2
Recommended Practice for Electric Submersible Pump Testing
HI 40.6
Standard for Methods for Rotodynamic Pump Efficiency Testing
Rotodynamics Pumps – Hydraulic Performance Acceptance Tests
Se debe tener presente que las especificaciones API, ASME e ISO establecen pruebas y ensayos, por lo que este listado es por ensayos y pruebas adicionales y debe ser valorizado antes de exigirlas.


Bomba Centrifuga

Observaciones y Comentarios
1.
Hay Organizaciones que prefieren adquirir los equipos de bombeo en el mercado local, porque sus políticas de gestión de proveedores, de gestión de riesgos, de administración de reclamos y de administración de personal (capacitación y desarrollo de personal) así lo establecen.
La compra de importación puede ser una alternativa tentadora por los mejores precios y plazos, pero al tomar la decisión de compra local o de importación, también debe tenerse presente la inmediatez de los servicios postventa.
2.
La experiencia ha demostrado que la adquisición de bombas y/o sistemas de bombeo será tan exitosa como lo permitan las especificaciones técnicas de la Organización.
Es decir, puedes identificar al mejor Proveedor (el especialista del negocio, con el mejor precio, el mejor plazo y la mas exigente calidad), y por el lado de la Organización al mejor Comprador (con el mas preciso conocimiento del mercado, de los términos y condiciones comerciales del rubro, con la mejor actitud y experiencia en negociaciones ganar-ganar), pero si lo que se quiere adquirir no está bien especificado (descripciones mal detalladas, características y propiedades mal estipuladas, tecnologías mal identificadas, etc.), ni el mejor Proveedor ni el mejor Comprador harán que aparezca el equipo deseado o conveniente. Mas de una vez se ha confirmado que:
“Si pides mal … No esperes que llegue bien”



Sistema de Bombeo de Línea Contraincendio
(Bomba + Instrumentos + Tableros + Válvulas + Ecualizador + Bastidores + ...)

Referencias

Información técnica y/o académica:
1.
Wikipedia


2.
Universidad de Alicante – 2011
Mecánica de FluidosImpulsión 
3.
Salvador de las Heras, 2011
Fluidos, Bombas e Instalaciones Hidráulicas 
4.
5.
Blas Zamora & Antonio Viedma
Máquinas Hidráulicas 

Catálogos y Manuales
1.
Grindex    Manual de Bombas 
2.
3.
Sulzer    Bombas – Productos 
4.
AxFlow    Bombas Industriales 
5.
Goulds Pumps – ITT
Guía de Selección de Bombas 
6.
Metso    Bombas para Lodos 
7.
Viking Pump    Guía de Selección 
8.
Marzocchi Pompe    High Pressure Gear Pumps 
9.
Alfa Laval    Pumps for Hygienic Use 
10.
Netzsch    Fishing Industry Pumps 
11.
Schwing    Concrete Pumps 
12.
13.
Bosch    Bombas de Combustible 
14.
15.
Milton Roy    Bombas Dosificadoras 
16.
Jay Ambe Engineering    Axial Flow Pumps 
17.
Met Slurry Pump    Slurry Pumping 



En el Perú, las principales empresas que se dedican a la comercialización de bombas industriales son:
KSB 
Weg 
ICBA 

Otro gran grupo de búsqueda es el referido al mantenimiento de bombas. La mayoría de representantes se encargan también del mantenimiento, pero entre los talleres independientes que ofrecen este servicio resaltan (en Lima):
Hydromax (bombas de agua) 
Agusa (bombas de agua) 
Ingeniería de Bombeo (bombas de agua) 
Electrobombas y Servicios (bombas centrifugas) 
TyM (Bombas Sumergibles) 
Alpen Solutions (bombas industriales) 
MasterLub (bombas hidráulicas) 
Acoval (bombas hidráulicas) 
Interplant (bombas de tornillo) 


Como de costumbre, para terminar invito a comentar y compartir experiencias o anécdotas a los amigos y colegas de Procura, como Jorge Sandoval y Nicolás De la Cruz de DRP, Julio Vilca de Milpo, Ruth Camavilca de Bechtel, Eduardo Arenas y Alberto Timoteo de Fluor, Eduardo Velásquez de Wood, Miguel Aguirre de Vale, Jorge Oyague de Lumina, Raphael Ruiz de CESEL, Manuel Zelada de Grupo Romero, Javier Rojas de Pluspetrol y Crisman Chirinos de Enersur GDF, Jorge Martinez y Roberto Deza de Antamina, Alberto Velarde de Cerro Verde, Julio Cisneros de Chinalco, Fabrizzio Gonzalez de Los Portales, así como a Victor Alvarado y Enrique Sáenz de ESAN.

¡¡¡Un saludo a Todos!!!
Ing. Juan Valdivia Jáuregui












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