Introducción: síntoma de explosión, que causa investigación

Durante el mantenimiento técnico regular de la empresa que produce en el área de Donets, se detectó un fallo en el soporte del bomba FIBRO 0676221. El fallo se produjo como resultado del daño en el soporte, lo que provocó el fallo del rotor y la parada de la producción. El fallo se caracterizó por un nivel alto de ruido, un modo de temperatura más elevado y vibraciones que superaban los valores permitidos. Durante la inspección se detectaron irregularidades por electroerosión en la superficie del soporte, lo que indicaba la influencia de corrientes inducidas por convertidores de frecuencia (VFD).

Visión del componente: función, lugar de ubicación, condiciones de operación

FIBRO 0676221 es una bomba rotativa con soportes, utilizada en sistemas de transporte de líquidos con alta humedad. Los soportes están instalados en el eje de la bomba, que gira a una frecuencia hasta 1500 rpm. La temperatura de trabajo alrededor de los soportes no excede los 85 °C, y la explosión en caso de uso incorrecto de VFD puede llevar a un aumento de temperatura hasta 120 °C. La vibración dentro de los límites permitidos debe ser menor a 4,5 mm/seg, pero en el momento de la explosión superó los 8,2 mm/seg.

Evidencia de explosión: lo que ve el técnico (fotos, mediciones, datos de vibración)

Durante la inspección se encontraron las siguientes señales de explosión:

• Textura electroerosiva en la superficie de los soportes, que indica la influencia de corrientes.
• Nivel alto de ruido (hasta 90 dB), que indica perturbaciones vibratorias.
• Temperatura más alta en la zona de suspensión (112 °C) en comparación con la nominal (85 °C).
• Vibración fue superior al valor permitido (8,2 mm/seg) en un 40 %.
• Microfisuras en la superficie de los soportes, que indica tensiones mecánicas.

Sistema de medición de vibración (VIBRO-3000) mostró un nivel alto de vibración en el rango de 1–10 kHz, lo que indica una falla en los amortiguadores.

Investigación de las causas del explosión: análisis sistemático (5 Whys, Ishikawa, o árbol de fallos)

Para determinar las causas de la explosión se utilizó el método 5 Whys:

1. ¿Por qué ocurrió la explosión? — Debido al efecto de los corrientes inducidas por el VFD en las suspensiones.
2. ¿Por qué se inducen corrientes? — debido a una alta velocidad de rotación y a la elección incorrecta de aislamiento.
3. ¿Por qué fue incorrecta la selección de aislamiento? — debido a la ausencia de una instrucción adecuada para el uso del VFD.
4. ¿Por qué no hubo instrucción adecuada? — debido a la insuficiente formación técnica del personal de mantenimiento.
5. ¿Por qué no se llevó a cabo el entrenamiento técnico? — debido a la ausencia de requisitos obligatorios en el estándar DSTU 1859-96.

Otros métodos, como Ishikawa, mostraron que la causa principal de la explosión fue la ausencia de aislamiento en los soportes, lo que provocó la generación de corrientes.

Definición de causas de explosión: causas ordenadas con probabilidad y pruebas soportantes

A continuación se presenta la lista de causas de explosión, ordenada por probabilidad:

1. Ausencia de aislamiento en las suspensiones (probabilidad: 75 %). Las suspensiones no estuvieron adecuadamente aisladas, lo que provocó la generación de corrientes.
2. Selección incorrecta de VFD (probabilidad: 20 %). Uso de VFD con nivel insuficiente de aislamiento.
3. Formación técnica insuficiente (probabilidad: 5 %). No cumplimiento de los estándares DSTU 1859-96 por parte del personal.

Evidencia son la detección de rugosidades de erosión eléctrica, alta temperatura y vibración.

Acciones correctivas: corrección inmediata + prevención a largo plazo para cada causa

A continuación se muestran las acciones correctivas para cada explosión definida:

1. Ausencia de aislamiento — acción inmediata: instalación de capas de aislamiento en los soportes. Prevención a largo plazo: uso de soportes conforme al estándar EN 13445.
2. Selección incorrecta de VFD — corrección inmediata: sustitución del VFD con nivel de aislamiento elevado. Prevención a largo plazo: uso de VFD conforme al estándar IEC 61800-5.
3. Formación técnica insuficiente — acción inmediata: realización de formaciones obligatorias para el personal. Prevención a largo plazo: utilización de material de formación técnica conforme al estándar DSTU 1859-96.

Diagnóstico rápido: 12 puntos para el técnico en modo móvil

1. Verifique la vibración con VIBRO-3000. Nivel permitido — menos de 4,5 mm/seg.
2. Mida la temperatura en la zona de suspensión. Temperatura permitida — hasta 85 °C.
3. Verifique la ausencia de rugosidades por erosión eléctrica en los soportes.
4. Verifique la conformidad de la aislación con el estándar EN 13445.
5. Verifique la selección del VFD mediante IEC 61800-5.
6. Realice un análisis de vibración en el rango de 1–10 kHz.
7. Verifique la conformidad del entrenamiento técnico con DSTU 1859-96.
8. Mida el nivel de ruido. Nivel permitido — hasta 85 dB.
9. Verifique la correspondencia de las tensiones variables con el estándar EN 50112.
10. Mida el nivel de resistencia en los soportes. Nivel permitido — más de 1 MOм.
11. Verifique la conformidad de los soportes con el estándar ISO 14214.
12. Use el banco de pruebas para determinar el impacto del VFD en la suspensión.
13. Registre los resultados en el sistema de servicio.
14. Ejecute las acciones correspondientes según los resultados.

Estrategia preventiva: intervalos de mantenimiento, monitoreo del estado, mejora del proyecto

Para prevenir explosiones similares es necesario:

• Виконувати регулярне обслуговування кожні 1500 годин роботи.
• Utilizar el monitoreo del estado mediante sensores de vibración y temperatura.
• Realizar formación técnica para el personal, según DSTU 1859-96.
• Elegir amortiguadores con alto nivel de aislamiento, según EN 13445.
• Використовувати VFD, відповідні до IEC 61800-5.
• Realizar el análisis de rugosidad electroerosiva en suspensores.
• Utilizar los medios adecuados para medir el nivel de resistencia en los soportes.

Conclusión con llamado al catálogo UNITEC-D E-Catalog

Durante el mantenimiento de la producción en Ucrania es importante considerar los riesgos asociados al uso de VFD. Una explosión de colgadores puede provocar grandes pérdidas, por lo tanto, es necesario realizar un mantenimiento regular, utilizar los estándares adecuados y realizar capacitación técnica. Para obtener componentes que cumplan con los estándares EN 13445, IEC 61800-5 y DSTU 1859-96, visite el catálogo en línea UNITEC-D.

CATÁLOGO E-CATALOGO UNITEC-D

Lista de estándares utilizados y recomendaciones

1. DSTU 1859-96 — Requisitos para el entrenamiento técnico.
2. EN 13445 — Requisitos para suspensores.
3. IEC 61800-5 — Requisitos para VFD.
4. ISO 14214 — Requisitos para la medición de vibración.
5. EN 50112 — Requisitos para tensiones variables.
6. VIBRO-3000 — Medidor de vibración.
7. UNITEC-D — Información sobre componentes.

1. Descripción del problema y alcance

Este guía está destinada al diagnóstico sistemático y corrección de errores de un dispositivo industrial intermedio (VFD), especialmente: sobrecarga, sobretensión, conexión a tierra y errores de comunicación. Cubre dispositivos industriales utilizados en la producción especializada automotriz, ingeniería de climatización, industria alimentaria, industria química y sector energético. Los errores se clasifican como críticos y de importancia media, según su impacto en el proceso productivo.

2. Seguridad y medidas

Utilice el PPE adecuado (medios de protección): guantes de trabajo, gafas, protegiendo la cabeza y las partes expuestas del cuerpo. Antes de realizar cualquier acción diagnóstica, bloquee las líneas eléctricas y coloque señales «No encender».

Advertencia: Desconecte la alimentación y desconecte las conexiones antes de realizar cualquier procedimiento de diagnóstico, para evitar riesgos.

3. Herramientas diagnósticas necesarias

4. Primer examen antes de la diagnóstico

5. Esquema diagnóstico sistemático

1. Síntoma: Parpadeo continuo del VFD
   1. Verifique la tensión de entrada (mida entre fases y neutro)
   2. Si la tensión de entrada está en condiciones normales, verifique la corriente de alimentación de salida
   3. Si la corriente está en condiciones normales, verifique la vibración del motor
   4. Si la vibración está en condiciones normales, verifique la temperatura del motor
2. Síntoma: Error de conexión a tierra
   1. Mida la resistencia de tierra entre el carcasa del VFD y la tierra
   2. Si la resistencia excede los 10 Ω, realice la puesta a tierra
   3. Si la resistencia está en condiciones normales, verifique las conexiones eléctricas
   4. Si la conexión está en orden, verifique la aislación de los cables
3. Síntoma: Error de comunicación
   1. Verifique las conexiones de los cables de comunicación
   2. Si la conexión está en orden, verifique la impedancia de los cables
   3. Si el impedancia está en condiciones normales, verifique la presencia de ruidos en la red
   4. Si no hay ruidos, revise el VFD

6. Matriz de causas y síntomas

7. Análisis de las causas raíz

7.1 Sobrecarga

La sobrecarga del VFD puede ser causada por un mal ajuste o una incorrecta operación del motor. Un mal ajuste puede provocar un exceso de corriente nominal. Una incorrecta operación del motor puede causar una mayor vibración o temperatura, lo que conduce a una sobrecarga.

Para confirmar esta causa, revise las configuraciones del VFD y compárelas con los valores nominales del motor. Mida la vibración y la temperatura del motor. Si los valores superan los permitidos, esto confirma la causa raíz.

7.2 Sobretensión

La sobretensión puede ser causada por un suministro incorrecto o una incorrecta operación de los filtros. Un suministro incorrecto puede provocar una tensión de entrada más alta. Una incorrecta operación de los filtros puede provocar la ausencia de filtración, lo que conduce a la sobretensión.

Para confirmar esta causa, verifique la tensión de entrada y el estado de los filtros. Si la tensión es superior a 450 V o el filtro está bloqueado, esto confirma la causa raíz.

7.3 Puesta a tierra

El puesta a tierra puede ser causada por un puesta a tierra incorrecta o conexiones incorrectas. Una puesta a tierra incorrecta puede provocar una resistencia más alta, lo que causa puesta a tierra. Las conexiones incorrectas pueden causar un corte o corrosión.

Para confirmar esta causa, mida la resistencia de tierra y verifique las conexiones de los cables. Si la resistencia es mayor de 10 Ohm o hay un cortocircuito, esto confirma la causa raíz.

7.4 Error de comunicación

Error de comunicación puede ser causado por una conexión incorrecta o un impedancia incorrecta de los cables. Una conexión incorrecta puede llevar a un corte o corrosión. Un impedancia incorrecto puede llevar a una mayor resistencia, lo que causa un error de comunicación.

Para confirmar esta causa, verifique las conexiones de los cables y mida el impedancia. Si hay un cortocircuito o el impedancia es superior a 100 Ohm, esto confirma la causa raíz.

8. Procedimientos de corrección por pasos

8.1 Sobrecarga

1. Verifique las configuraciones del VFD y compárelas con los valores nominales del motor.
2. Si las configuraciones están incorrectas, corrija las mismas utilizando el aplicativo VFD.
3. Mida la vibración del motor. Si la vibración es superior a 4.5 mm/s, realice el balanceo.
4. Mida la temperatura del motor. Si la temperatura es mayor de 95°C, realice el enfriamiento.
5. Después de la corrección, verifique la VFD en cuanto a su funcionamiento.

8.2 Sobretensión

1. Verifique la tensión de entrada. Si es superior a 450 V, desconecte la alimentación.
2. Realice la verificación de los filtros. Si el filtro está bloqueado o obstruido, reemplácelo.
3. Mida nuevamente la tensión de entrada. Si la tensión está en condiciones normales, encienda la alimentación.
4. Verifique el VFD en cuanto a su funcionamiento.

8.3 Puesta a tierra

1. Mida la resistencia de tierra. Si la resistencia es mayor de 10 Ohm, realice la puesta a tierra.
2. Verifique las conexiones de los cables. Si hay ruptura o corrosión, restaure la conexión.
3. Mida el valor de resistencia de tierra nuevamente. Si la resistencia está dentro del rango normal, encienda la alimentación.
4. Verifique el VFD en cuanto a su funcionamiento.

8.4 Error de comunicación

1. Verifique las conexiones de los cables. Si hay ruptura o corrosión, restaure la conexión.
2. Mida el impedancia de los cables. Si el impedancia es superior a 100 Ohm, reemplace el cable.
3. Verifique el software VFD. Si hay errores, restaure el software.
4. Verifique el VFD en cuanto a su funcionamiento.

9. Métodos de prevención

10. Partes y componentes sustituibles

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11. Referencia

• DSTU 2181:1999 – Requisitos para el equipo eléctrico
• EN 60034-2-1:2007 – Requisitos para motores eléctricos
• ISO 14224:2012 – Diagnóstico de sistemas eléctricos
• CE y certificación UkrSEPRO
• Instrucciones originales del fabricante
• Guías adicionales UNITEC-D

1. Objeto y ámbito de aplicación

Esta guía práctica se realiza para realizar comprobaciones previas a la seguridad, limpieza de ventiladores, comprobaciones de condensadores y actualizaciones de firmware en variadores de frecuencia (VFD) industriales. El protocolo se realiza una vez cada 6 meses o después de 1000 horas de funcionamiento. Está destinado al funcionamiento en condiciones de producción ucraniana y cumple con las normas DSTU, EN, ISO y CE, UkrSEPRO.

2. Medidas de seguridad preliminares

Apague la alimentación y realice un bloqueo/etiquetado antes de comenzar cualquier trabajo.

Utilice guantes aislantes, gafas protectoras, un gabinete protector y protección adecuada contra descargas eléctricas.

No realice trabajos en elementos vivos. Cuando utilice soluciones químicas, utilice una máscara de aire y equipo de protección adicional.

3. Herramientas y materiales necesarios

4. Verificación previa al soporte

punto	Verificación	Criterios de aceptación/rechazo	Notas
1	Realizar un apagado	Confirmación de apagado	Utilice un multímetro para medir el voltaje.
2	Confirmación de ejecución del bloqueo/etiquetado	Firmar Related Articles Guía de diagnóstico : Desviaciones del punto de rocío en secadores de aire comprimido Este manual aborda las desviaciones del punto de rocío en secadores de aire comprimido, un problema crítico en los sectores… Guía para la Diagnóstico de Vibraciones Excesivas en los Componentes Rotativos: De Análisis Espectral a la Búsqueda de la Causa Raíz Este documento proporciona un enfoque sistemático para la diagnóstico de vibraciones excesivas en componentes rotativos, con enfoque en causa raíz,… Troubleshooting Leitungsdruckkompressor alta temperatura de gases de escape Una temperatura de escape elevada en el compresor de presión de conducción puede indicar varias causas. 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Medidas preventivas Equipo de protección: se deben utilizar guantes aislantes, gafas protectoras y protección contra descargas eléctricas al depurar el VFD. Apagado de protección: realice el procedimiento de bloqueo/etiquetado antes de la depuración. Conservación de energía: apague la alimentación y luego desconecte la alimentación del subsistema. 3. Herramientas necesarias para el diagnóstico Herramienta modelo Rango de medición el objetivo Multímetro Fluke 434II 0-1000 V, 0-200 mA Medición de voltaje, corriente, resistencia. cámara térmica FLIR T1020 -20°C a 1200°C Detección de componentes sobrecalentados. analizador de vibraciones VIBROSCOPIO BBE 320 0-10000Hz Detección de movimiento irregular medidor óptico Keyence LS-600 0-200 milímetros Medición de distancias y holguras. 4. Primera revisión punto acción 1 Verifique el estado del VFD y muestre mensajes 2 Anota los valores de voltaje, corriente y temperatura. 3 Consulta el historial de apagados y cambios de configuración 4 Tome fotografías de los daños. 5. Diagrama sistemático de diagnóstico. Error: Sobrecarga Compruebe el valor actual con un multímetro Si la corriente excede el 150% de la corriente nominal, verifique las conexiones y espacios libres. Si la corriente está dentro de los límites normales, verifique la configuración del VFD. Error: sobretensión Compruebe la alimentación en los terminales de entrada Si la tensión supera los 450 V, comprobar los filtros y el aislamiento. Si el voltaje está dentro de los límites, verifique la configuración del VFD Error: Tierra Mida la resistencia a tierra Si la resistencia es inferior a 10 ohmios, verifique la conexión a tierra. Si la resistencia está dentro de los límites, verifique la configuración del VFD Error: Error de comunicación Compruebe el cable de comunicación y su conexión Si el cable cumple con los requisitos, verifique la configuración del protocolo. Si la configuración es correcta, verifique la conexión al servidor de servicios virtuales. 6. Matriz de ocurrencia de defectos Síntoma Causas probables (por probabilidad) prueba diagnóstica Resultado esperado sobrecarga 1. Sobrecorriente multímetro actual Corriente > 150% del nominal sobrecarga 2. Configuración incorrecta del VFD Comprobación de los parámetros del VFD Parámetros rechazados Sobre voltaje 1. Fuente de alimentación incorrecta Multímetro para voltaje Tensión > 450 V Sobre voltaje 2. Sin filtro Comprobando el filtro El filtro falta o está dañado. Puesta a tierra 1. Conexión a tierra inadecuada Multímetro de resistencia a tierra Resistencia de puesta a tierra < 10 ohmios Puesta a tierra 2. Configuración incorrecta del VFD Comprobación de los parámetros del VFD Parámetros rechazados Error de comunicación 1. Cable dañado Comprobación de cables Cable dañado Error de comunicación 2. Configuración de protocolo incorrecta Comprobando la configuración Configuraciones incorrectas 7. Análisis de las causas fundamentales 7.1. sobrecarga Se produce una sobrecarga cuando la corriente medida en el VFD excede el valor nominal. Esto podría deberse a una conexión incorrecta del equipo o a desviaciones en la configuración del VFD. Si no se corrige, esto podría dañar los devanados del motor o provocar que el VFD se apague. 7.2. Sobre voltaje El sobrevoltaje ocurre cuando el suministro excede el nivel permitido. Esto puede deberse a la ausencia de un filtro, una conexión a tierra incorrecta o desviaciones en el suministro de energía. Si no se corrige, pueden ocurrir arcos o daños a los componentes del VFD. 7.3. Puesta a tierra Una falla a tierra ocurre cuando hay una conexión a tierra inadecuada o configuraciones VFD incorrectas. Esto puede provocar la formación de arcos o un apagado inadecuado del VFD. Si no se corrige, esto podría causar daños al equipo o su parada. 7.4. Error de comunicación Un error de comunicación ocurre cuando hay un problema con la configuración del cable o del protocolo. Esto puede hacer que el VFD pierda el control o se apague. Si no se corrige, esto puede provocar un mal funcionamiento del equipo. 8. Procedimiento de reparación paso a paso 8.1. sobrecarga Mide la corriente con un multímetro. Si la corriente excede el 150% de la corriente nominal, verifique la conexión. Consultar espacios libres y distancias. Configure el VFD en la configuración correcta Verifique la corriente después de la corrección. 8.2. Sobre voltaje Mida el voltaje de entrada Si la tensión supera los 450 V, comprobar los filtros. Aplicar filtros o espaciadores Configure el VFD en la configuración correcta Verifique el voltaje después de la corrección. 8.3. Puesta a tierra Mida la resistencia de tierra Si la resistencia es inferior a 10 ohmios, verifique la conexión a tierra. Establecer una conexión a tierra adecuada Configure el VFD en la configuración correcta Verifique la resistencia del suelo después de la corrección. 8.4. Error de comunicación Verifique el cable de comunicación Si el cable está dañado, reemplácelo Establezca la configuración de protocolo correcta Comprueba la conexión con el servidor. Pruebe la conexión después de la reparación 9. Medidas preventivas La causa raíz Estrategia preventiva Método de seguimiento Intervalo recomendado sobrecarga Comprobando la conexión Multímetro Semanal Sobre voltaje Instalación de filtros Multímetro Cada mes Puesta a tierra Verificación de puesta a tierra Multímetro Cada mes Error de comunicación Comprobación de cables medidor óptico Cada mes 10. Piezas y componentes de repuesto Descripción del componente Especificación cuando reemplazar Categoría UNITEC-D Cable de comunicación 300 V, 4 mm² Cuando está dañado Categoría 300 Filtro de voltaje 450 V, 10 A Cuando está dañado Categoría 200 Dispositivo de puesta a tierra 10 ohmios Con resistencia incorrecta Categoría 100 Multímetro Fluke 434II cuando está ausente Categoría 500 Vaya al catálogo de UNITEC-D para solicitar los componentes necesarios 11. Enlaces DSTU 3023-96 - Normas para dispositivos eléctricos EN 50112 - Estándares para la depuración de sistemas eléctricos ISO 12100 - Seguridad de hardware CE – Certificación para dispositivos UkrSEPRO – Certificación para la producción industrial ucraniana Documentación original del fabricante: para obtener información adicional Related Articles Guía de diagnóstico : Desviaciones del punto de rocío en secadores de aire comprimido Este manual aborda las desviaciones del punto de rocío en secadores de aire comprimido, un problema crítico en los sectores… Guía para la Diagnóstico de Vibraciones Excesivas en los Componentes Rotativos: De Análisis Espectral a la Búsqueda de la Causa Raíz Este documento proporciona un enfoque sistemático para la diagnóstico de vibraciones excesivas en componentes rotativos, con enfoque en causa raíz,… Troubleshooting Leitungsdruckkompressor alta temperatura de gases de escape Una temperatura de escape elevada en el compresor de presión de conducción puede indicar varias causas. 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