Diagnóstico y eliminación de vibraciones excesivas de equipos rotativos: Manual técnico.

1. Descripción del problema y ámbito de aplicación.

La vibración excesiva es el principal signo de una fiabilidad reducida de los equipos rotativos (bombas, ventiladores, motores, compresores). Este manual está destinado a técnicos de servicio e ingenieros de confiabilidad que se ocupan de problemas de vibración. El diagnóstico oportuno le permite prevenir fallas catastróficas, reducir los costos de reparaciones de emergencia y aumentar el intervalo entre reparaciones.

Campo de aplicación: equipos rotativos industriales que operan en modos de bajas a altas revoluciones. La criticidad de la condición se evalúa según el estándar DSTU ISO 10816. Cualquier indicación de vibración que exceda la zona 'B' (satisfactoria) o se mueva hacia la zona 'C' (insatisfactoria) según la clasificación ISO, debe diagnosticarse de inmediato.

2. Medidas de seguridad

ADVERTENCIA: Operar equipos giratorios conlleva un riesgo de lesiones o muerte.

• Asegúrese de realizar el procedimiento de bloqueo/etiquetado (LOTO) antes de comenzar el diagnóstico a menos que el diagnóstico requiera operar el equipo bajo carga.
• Al realizar mediciones en equipos de trabajo, utilice ropa protectora, gafas y evite el contacto con piezas móviles.
• Asegúrese de que no haya energía almacenada (presión en el sistema, inercia del rotor).
• Utilice equipo de protección personal (EPP) apropiado para las condiciones de producción.

3. Herramientas de diagnóstico necesarias

4. Lista de verificación de evaluación inicial

5. Algoritmo de diagnóstico sistemático (árbol de decisión)

1. Paso 1: Adquisición de datos de espectro (FFT)
   • A) 1x RPM dominante:
     • Causa probable: desequilibrio.
     • Acción: Comprobar la presencia de suciedad en las palas, la ausencia de contrapesos.
   • B) Frecuencia dominante de 2x revoluciones (RPM):
     • Causa probable: Desalineación (de ejes o acoplamiento).
     • Acción: Realizar alineación láser, comprobar la rigidez de la cimentación.
   • B) Armónicos de alta frecuencia (no síncronos):
     • Causa probable: defecto en el rodamiento.
     • Acción: Verifique la temperatura, realice un análisis de envolvente (análisis de envolvente).
   • D) Alta vibración al pasar a una determinada velocidad (resonancia):
     • Causa probable: Coincidencia de la frecuencia propia con la frecuencia de trabajo.
     • Acción: Realizar una prueba de desaceleración, una prueba funcional.

6. Matriz "Síntoma - Causa probable"

7. Análisis de los principales motivos

Desequilibrio

Ocurre cuando la masa del rotor se distribuye de manera desigual con respecto al eje de rotación. Las causas pueden ser la acumulación de sedimentos, la erosión de las palas y la pérdida de cargas de equilibrio. Si no se elimina, esto provoca cargas dinámicas importantes sobre los cojinetes y un fallo prematuro de la base.

Descentralización

Desalineación de ejes de motores y equipos. Provoca tensión en acoplamientos y cojinetes, lo que resulta en calentamiento y desgaste acelerado. Se manifiesta por un alto nivel de vibración a 2x RPM.

Defectos del rodamiento

Desgaste de pistas de rodadura o elementos rodantes por fatiga del metal, contaminación o falta de lubricación. Si se confirma un defecto, el rodamiento debe sustituirse inmediatamente, ya que su destrucción puede bloquear el eje.

resonancia

Ocurre cuando la frecuencia de excitación coincide con la frecuencia natural del sistema (cimentación, cuerpo, rotor). Esto conduce a una amplificación significativa de la amplitud de vibración. Requiere un cambio en la rigidez del sistema o su masa.

8. Procedimientos de eliminación paso a paso

1. Eliminación del desequilibrio: Limpiar el rotor. Виконати динамічне балансування в місцях встановлення (in-situ) або на верстаті. Verifique la masa de la carga.
2. Corrección de desalineación: Utilice un sistema láser para medir y corregir la posición del motor en relación con la bomba. Los valores deben estar dentro de las tolerancias para los tipos de acoplamiento (rígido/flexible).
3. Reemplazo de rodamientos: Garantizar la limpieza del lugar de trabajo. Utilice calentadores de inducción para la instalación (evite el sobrecalentamiento local). Utilice únicamente lubricantes recomendados por el fabricante.
4. Combatir la resonancia: Cambiar la rigidez del marco (soldadura de refuerzos) o instalar soportes adicionales. Cambio en la velocidad de funcionamiento (si se utiliza VFD).

9. Medidas preventivas

10. Repuestos y componentes

Para garantizar un funcionamiento sin problemas, utilice únicamente componentes certificados.

Solicite los repuestos necesarios en el portal oficial: https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Enlaces

• DSTU ISO 10816-3: Vibración mecánica. Evaluación de vibraciones de máquinas.
• Instrucciones del OEM para el equipo aplicable.
• Manual de mantenimiento de bombas y motores UNITEC.