¿Cuál es la función del cojinete de arandela de empuje para bombas sumergibles eléctricas?

El sellado inadecuado durante el funcionamiento de la máquina tiene consecuencias no deseadas, como paradas no planificadas y pérdidas económicas. Las fugas provocan problemas como contaminación de fluidos, daños en el equipo y complicaciones de mantenimiento.

Garantizar un sellado adecuado es fundamental para el correcto funcionamiento de equipos como las bombas sumergibles eléctricas utilizadas en la extracción de petróleo y gas. Una arandela de empuje sella y soporta la carga axial en este tipo de equipos. Se trata de un cojinete rotativo que ayuda a reducir la fricción entre las piezas en rotación. 

¿Qué son las arandelas de empuje y dónde se pueden aplicar?

¿Qué es una arandela de empuje? En términos simples, es un componente circular normalmente utilizado junto con cojinetes radiales deslizantes para soportar cargas axiales. La arandela de empuje puede sostener de forma estable el eje y los cojinetes durante el funcionamiento de la máquina, evitando el movimiento axial y garantizando el funcionamiento normal de los equipos.

Una arandela de empuje puede fabricarse con materiales como carburo de silicio, grafito de carbono y carburo de tungsteno, dependiendo de la carga y las condiciones ambientales.

Estas arandelas tienen diversas aplicaciones donde el soporte de carga axial y el sellado son cruciales. Se utilizan comúnmente en equipos con movimiento rotativo, como motores, bombas y cabrestantes.

En particular, las arandelas de empuje se emplean ampliamente en bombas sumergibles eléctricas (ESP, por sus siglas en inglés) para la extracción de petróleo. Instaladas entre la parte del motor y la bomba, facilitan el funcionamiento eficiente de las ESP en condiciones exigentes de pozos profundos con alta presión, temperatura y abrasión.

 

¿Cuáles son las funciones de las arandelas de empuje?

Una arandela de empuje confiable cumple varias funciones críticas. Ayuda a garantizar el funcionamiento suave y fiable de las bombas sumergibles eléctricas y equipos similares.

Sus principales funciones incluyen:

 

1. Sellado y protección

Una arandela de empuje forma un sello eficaz entre los componentes rotativos y estacionarios. Protege las partes internas de la bomba y previene fugas de fluidos. Los componentes quedan protegidos contra la contaminación y el daño causado por la entrada de partículas externas.

Manteniendo un sellado hermético incluso bajo altas presiones y temperaturas, las arandelas de empuje prolongan la vida útil y reducen las necesidades de mantenimiento de las ESP.

1. Soporte de carga axial

Las ESP operan en pozos petroleros profundos y enfrentan enormes fuerzas axiales que actúan sobre el eje. Las arandelas de empuje soportan eficazmente las cargas axiales generadas.

Su diseño circular y el material adecuado ayudan a distribuir uniformemente estas cargas de alto contacto a lo largo de la superficie adyacente. Esto evita concentraciones desiguales de tensión que podrían provocar fallos por sobrecarga con el tiempo.

1. Reducción de fricción

Las superficies en rotación experimentan fricción durante el funcionamiento, lo que provoca desgaste y reduce la eficiencia. Una arandela de empuje fabricada con materiales resistentes al desgaste minimiza la fricción entre las superficies deslizantes mediante ranuras para aceite.

Su acabado superficial y sus holguras precisas están diseñados para crear una película lubricante uniforme que permita una rotación suave con mínimos puntos de fricción.

1. Eje de rotación estable

Las ESP requieren una rotación estable de los ejes durante largos ciclos de trabajo mientras operan en condiciones cambiantes del pozo. Las arandelas de empuje inmovilizan el movimiento axial de los ejes gracias a su diseño rígido pero de baja fricción.

Esto estabiliza el eje de rotación y controla el desequilibrio o las vibraciones causadas por el movimiento del eje.

 

Cómo evitar fallos en bombas sumergibles eléctricas

Dadas las duras condiciones de operación de las ESP utilizadas en campos petroleros, seguir ciertas prácticas recomendadas puede reducir significativamente el riesgo de fallos prematuros de la bomba.

Prestar atención a estos detalles ayuda a maximizar la vida útil de las inversiones en ESP:

 

1. Mantenimiento y limpieza regulares

Los programas de mantenimiento de ESP incluyen inspecciones periódicas de todos los componentes en busca de grietas, defectos o acumulación de residuos que puedan afectar su funcionamiento con el tiempo. La limpieza oportuna evita que los fluidos corrosivos y sólidos aceleren el desgaste.

Cambiar regularmente los lubricantes elimina contaminantes y ayuda a garantizar un funcionamiento suave de la arandela de empuje.

1. Seleccionar materiales de alta calidad para los componentes

Las ESP experimentan presión, calor, abrasión y corrosión considerables en los pozos petroleros. El uso de arandelas de empuje y cojinetes fabricados con materiales de primera calidad y resistentes a la corrosión, como el carburo de silicio de alta pureza, garantiza que soporten diversas condiciones de fondo sin perder durabilidad.

1. Verificar oportunamente condiciones anormales de la máquina

Detectar anomalías a tiempo evita daños costosos. Herramientas de monitoreo periódico detectan vibraciones excesivas, ruidos o fugas de fluidos que podrían indicar problemas.

Temperaturas de funcionamiento anormalmente altas también pueden señalar inconvenientes. Inspeccionar y abordar rápidamente las primeras advertencias evita paradas de mantenimiento costosas derivadas de problemas pequeños descuidados.

 

Arandela/Disco de empuje de JUNTY

Con sede en Chicago, JUNTY cuenta con amplia experiencia en la fabricación de soluciones de sellado de alto rendimiento. Con un equipo dedicado de I+D, fabricamos discos de empuje para optimizar la durabilidad en aplicaciones exigentes.

Nuestras arandelas de empuje, disponibles en grados resistentes a la corrosión, distribuyen eficazmente las cargas para aumentar la vida útil de las ESP.

Nuestro disco/arandela de empuje está diseñado para destacar en entornos hostiles a los que se enfrentan las ESP. Sus características clave incluyen:

 

• Capacidad de carga mejorada: La geometría óptima maximiza la capacidad de soporte de carga de la arandela de cojinete de empuje.
• Resistencia superior al desgaste: La dureza elevada y las propiedades mecánicas del carburo de silicio, grafito de carbono y carburo de tungsteno ofrecen una resistencia excepcional a la abrasión y la erosión.
• Fricción mínima: Nuestras técnicas precisas de mecanizado y lapeado producen una rugosidad superficial muy baja, permitiendo la fricción más baja durante el funcionamiento.
• Resistencia a la corrosión: Las propiedades inherentes del material, combinadas con nuestros tratamientos especiales de superficie, ofrecen una resistencia insuperable al daño causado por fluidos agresivos y a la corrosión química.
• Admite personalización

Conclusión

En general, la arandela de empuje es un componente indispensable que contribuye al sellado, prolonga la vida útil del equipo y mejora la eficiencia. Su papel se vuelve aún más vital en aplicaciones exigentes con tensiones significativas, como las ESP.

Como productor líder con sólida reputación, JUNTY suministra de forma fiable arandelas de empuje diseñadas según estándares óptimos para un rendimiento constante y confiable en todas las condiciones. Visite nuestro sitio web para obtener más información sobre nuestro disco/arandela de empuje y soluciones similares.