Informe

ANÁLISIS DE VIBRACIONES PARA LAS MAQUINAS DE LA PLANTA DE PROCESOS ESPECIALESFRIGOANDES-MAC POLLO

LAURA ISABEL BLANCO PUERTO 2062729LISSETH KATHERINE RAMIREZ ANTOLINEZ 2062632YORMA LORENA SANCHEZ BARRERA 2062649

Presentado A: Ing. ALFONSO GARCIA

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERFACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICO MECÁNICAS

ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA2012

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN 3

1. OBJETIVOS DEL TRABAJO 3

1.1 OBJETIVO GENERAL 3

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 3

2. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA 3

FRIGOANDES-MAC POLLO 3

MISIÓN 3

VISIÓN 3

VALORES 4

3. METODOLOGÍA 4

4. ANÁLISIS DE LOS DATOS 5

4.1 MOTOR DE AMONIACO 1 6

4.2 MOTOR DE AMONIACO 2 7

4.3 MOTOR AMONIACO 3 9

4.4 MOTOR AMONIACO 4 10

4.5 MOTOR DEL PREMOLINO 11

4.6 MOTOR DEL MOLINO 13

4.7 BOMBA DE ALIMENTACION DE AGUA 1 14

4.8 BOMBA DE ALIMENTACIÓN DE AGUA 2 15

4.9 BOMBA DE VACIO 17

4.10 MOTOR CALDERA 19

4.11 BOMBA DE AGUA DE ALIMENTACIÓN A LA CALDERA 21

4.12 COMPRESOR DE TORNILLO 23

5. CONCLUSIONES 25

INTRODUCCIÓN

El análisis de vibraciones que se realiza en las máquinas es de suma importancia para el mantenimiento predictivo que se puede aplicar en una empresa, por lo tanto este trabajo es realizado con el fin de conocer como es la metodología para realizar el proceso de análisis de vibraciones.

Como resultado del análisis de vibración de una máquina en particular se puede determinar si dicha maquina se encuentra en buen estado de operación o para decidir qué tipo de corrección se debe llevar a cabo para un mejorar su funcionamiento.

El presente estudio se realiza en las máquinas rotativas de la planta de procesos especiales FRIGOANDES, como bombas rotodinámicas, compresores y motores; estableciendo así su estado real de operación y proporcionando un criterio de intervención.

1. OBJETIVOS DEL TRABAJO

1.1 OBJETIVO GENERAL

Aplicar los conocimientos aprendidos durante el curso para realizar el análisis de vibraciones a las máquinas de la Planta de procesos especiales de FRIGOANDES.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Adquirir los datos necesarios para el análisis de vibraciones. Realizar el análisis de vibración para determinar el estado de las máquinas. Interpretar la información recopilada y emitir el respectivo diagnóstico.

2. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA

FRIGOANDES-MAC POLLO

Frigoandes se encuentra ubicada en la ciudad de Floridablanca en la Cll. 4. No. 5-27. Es la planta de Mac Pollo, encargada de los procesos especiales tales como el almacenamiento del pollo, la preparación de los embutidos como molipollo, salchichas, chorizos y pasta de pollo, siendo esta última vendida en su parte a ZENÚ para su línea brost.

MISIÓN

Avidesa Mac pollo busca satisfacer las necesidades nutricionales de los consumidores con la mejor calidad, servicio, variedad y precio, de manera eficiente y rentable, comprometidos con el bienestar y el desarrollo de nuestra gente, con responsabilidad con la comunidad y el medio ambiente.

VISIÓN

Mac pollo tiene como fin estar siempre presente en la alimentación de la familia colombiana. Por lo cual basa sus esfuerzos en: Mantener crecimiento sostenible de participación en el mercado y presencia

internacional.

Asegurar la lealtad de nuestros clientes a través de la calidad del producto, de la innovación y de la excelencia en el servicio.

Tener la mejor productividad optimizando costos con parámetros internacionales. Trabajar por procesos articulados, ágiles, eficientes y flexibles, soportados en un sistema

de información confiable y completo. Mantener el liderazgo tecnológico. Atraer, desarrollar y mantener el mejor talento humano.

VALORES

ACTITUD DE SERVICIO. INTEGRIDAD: Se actúa con honestidad siendo coherentes entre lo que se piensa, se siente,

se dice y se hace. RESPETO: Se da un trato digno y equitativo a las personas y se valora sus diferencias. CONFIANZA: Se genera credibilidad porque se actúa con transparencia y se habla con

la verdad. RESPONSABILIDAD: Se actúa con compromiso y se responde por las consecuencia de los

actos propios de la empresa.Para los procesos especiales desarrollados en la planta se cuenta con algunas máquinas las cuales se van a describir a continuación.

3. METODOLOGÍA

1. Reconocimiento de la planta

El primer paso es la selección y el reconocimiento de la planta para tener el conocimiento de las operaciones realizadas en la empresa, conocer el uso de las máquinas tanto en cantidad de tiempo como la carga a la que trabajan y tener una idea del estado general de las máquinas.

2. Selección de las maquinas

Las máquinas se seleccionaron teniendo en cuenta varios criterios como la criticidad de las máquinas, el tiempo de vida en funcionamiento, los requerimientos pedidos por la empresa y el tipo de máquinas aplicables a la norma disponible.

3. Selección de las técnicas óptimas para la verificación

Se determina mediante el: qué, cómo, cuándo y dónde medir para obtener los mejores resultados del análisis. Aquí miramos que puntos, cada cuanto, que parámetro medir para determinar lo mejor posible la condición de la máquina.

4. Fijación y revisión de datos y límites de condición aceptable

Los límites de la condición se determinan mediante la norma y depende del punto a analizar, la potencia de la maquina (clase), la velocidad de la máquina, el parámetro medido (en este caso velocidad). Estos límites nos van a determinar el estado de gravedad del equipo.

5. Medición de la condición

La medición se realiza con el analizador de vibraciones que posee un sensor que es un acelerómetro, la posición del acelerómetro es perpendicular a la superficie por contacto

directo, por lo que se requiere buen pulso y buena posición del operario que realiza la medición; porque de ello también depende de la veracidad de los datos. Se determinan varios puntos donde se toma la medida, estos puntos son normalmente en los apoyos y determinan tres posiciones: radial-vertical, la radial-horizontal y axial esto con respecto al eje de rotación.

6. Recopilación de datos

El analizador guarda los datos y luego se descargan al computador en un archivo; para en otro momento realizar el análisis de estos datos mediante el software MTWIN.

7. Análisis de la condición

El análisis se realiza mediante la utilización del software MTWIN en donde se pueden observar los espectros y aplicar el set de límites para determinar el nivel de gravedad de la máquina, igualmente por medio del espectro, se puede determinar qué tipo de falla presenta o la necesidad inmediata de mantenimiento requerida por la máquina. La determinación de la condición depende de la norma que se aplica y los límites que ella impone como restricción.

8. Conclusiones y recomendaciones

Finalmente se concluye sobre los resultados y se proporcionan alunas recomendaciones para la acción a llevar a cabo.

4. ANÁLISIS DE LOS DATOS

La norma a tener en cuenta es la norma ISO-2372 la cual se describe a continuación.

VIBRACIÓN MECÁNICA DE MÁQUINAS CON VELOCIDADES DE OPERACIONES ENTRE 100 Y 200 REV/S. BASES PARA LA ESPECIFICACIÓN DE ESTÁNDARES DE EVALUACIÓN.Las características más relevantes de la norma ISO-2372 son: Es aplicable a los equipos rotativos cuyo rango de velocidades de giro esta entre 600 y

12.000 RPM. Los datos que se requieren para su aplicación son el nivel global de vibración en velocidad-

valor eficaz RMS, en un rango de frecuencia entre 10 y 1.000 Hz, distinguiendo varias clases de equipos rotativos.

Para utilizar la norma ISO 2372, basta con clasificar la máquina en estudio dentro de la clase correspondiente y una vez obtenido el valor global de vibración entre 600 y 60.000 CPM.

Figura 1. Zona de aplicación de la norma.

Fuente. Norma ISO 2372.

Los datos se analizarán por grupo de máquinas, por medio de un espectro general y luego en los puntos más críticos y así determinar el estado de las máquinas.

4.1 MOTOR DE AMONIACO 1

El motor del compresor de amoniaco, es el encargado de poner en funcionamiento el sistema de refrigeración de la planta; por lo cual se cuentan con 4 motores con potencias de funcionamiento de 46, 49, 59 y 113HP.

Potencia: 59 HPVelocidad: 1765 RPMVoltaje: 220

Figura 2. Puntos motor 1

Fuente: Frigoandes

Para tener una idea general del sistema se genera el espectro con todos los puntos medidos sobre la maquina (Figura 7).

Figura 3. Espectro múltiples puntos motor 1

Fuente: Autores

El punto seleccionado para el análisis es: PH2, que es el punto más crítico ya que tiene el valor de amplitud mayor, siendo significativo en cuanto al set de parámetros de análisis.

Figura 4. Punto horizontal 2, motor 1.

Fuente: Autores

DiagnosticoCon base en el punto horizontal se puede decir que el motor tiene un desequilibrio másico que se debe al movimiento de todo el conjunto que conforma el compresor, ya que este posee partes que funcionan de forma reciprocante. El punto axial no presenta no demuestra un espectro critico lo cual indica que no hay presencia de desalineamiento.

EstadoAunque las amplitudes superen el nivel de falla, este equipo evidencia una condición de funcionamiento Buena.

RecomendaciónEs necesario intervenir en el balanceo de la máquina, ya que ha superado los niveles de alerta, por lo que si no se presta atención a esto podría empeorar la condición de la máquina.

4.2 MOTOR DE AMONIACO 2


Figura 5. Puntos motor 2.

Fuente: FrigoandesFigura 6. Espectro múltiples puntos motor 2

Fuente: AutoresEl punto más representativo es: PV1

Figura 7. Punto vertical 1, motor 2.

Fuente: Autores

DiagnosticoSe puede ver que el espectro de este punto muestra un posible desbalanceo másico superando el límite de falla, lo cual representa una amplitud bastante alta, además de un posible desajuste mecánico en los apoyos de la maquina 0.5X.

EstadoAunque las amplitudes superen el nivel de falla, este equipo evidencia una condición de funcionamiento Buena.

RecomendaciónLa máquina presenta algunos problemas de desajuste mecánico por lo que se sugiere una inspección de los apoyos del motor y su respectivo ajuste

4.3 MOTOR AMONIACO 3



Fuente: FrigoandesFigura 9. Espectro múltiples puntos motor 3

Fuente: AutoresSe toma como punto representativo: el PH2

Figura 10. Punto horizontal 2, motor 3

Fuente: AutoresDiagnosticoCon base en el punto horizontal se puede decir que el motor tiene un leve desequilibrio másico que se debe al movimiento de todo el conjunto que conforma el compresor, ya que este posee partes que funcionan de forma reciprocante. El punto axial no presenta, no demuestra un espectro crítico lo cual indica que no hay presencia de desalineamiento.

EstadoEste equipo evidencia una condición de funcionamiento Buena, ya que no alcanza el set de parámetros con límites de advertencia.

RecomendaciónEs necesario seguir con una inspección visual de la máquina, para evitar que un futuro esta desmejore considerablemente su condición de operación.

4.4 MOTOR AMONIACO 4



Fuente: Frigoandes

Figura 12. Espectros múltiples puntos motor 4

Fuente: AutoresSe toma como punto representativo el: PH2

Figura 13. Punto horizontal 2, motor 4

Fuente: AutoresDiagnosticoSe puede apreciar que este punto sobre pasa el set de parámetros de los límites de alerta, lo cual al tener un valor de amplitud considerable aproximadamente en 1X, se puede decir que posee un desequilibrio másico.

EstadoAunque las amplitudes superen el nivel de alerta, este equipo evidencia una condición de funcionamiento Buena.

RecomendaciónEs necesario seguir con una inspección visual de la máquina, para evitar que un futuro esta desmejore considerablemente su condición de operación.

4.5 MOTOR DEL PREMOLINO

Potencia: 15 HP

Velocidad: 1175 RPMVoltaje: 220

Figura 14. Puntos, motor del premolino

Fuente: Frigoandes

Figura 15. Espectro múltiples puntos motor del premolino

Fuente: AutoresSe toma como el punto más crítico PV2

Figura 16. Punto vertical 2, motor del premolino

Fuente: Autores

Diagnostico Se puede apreciar que este punto no sobre pasa el set de parámetros de los límites de alerta, un valor de máxima amplitud en 1X y unos pequeños picos mas adelante, representa que posee falla en los rodamientos y soltura mecánica.

EstadoEl equipo evidencia un nivel de operación óptima, lo cual muestra un funcionamiento Bueno.

RecomendaciónAunque el equipo presenta un buen nivel de operación se debe llevar un control sobre la misma para evitar que un futuro esta desmejore su condición de operación.

4.6 MOTOR DEL MOLINO


Figura 17. Motor del molino

Fuente: AutoresFigura 18. Espectros múltiples puntos, motor del molino

Fuente: AutoresSe elige como punto crítico: PH1

Figura 19. Punto horizontal 1, motor del molino

Fuente: AutoresDiagnosticoEl espectro presenta una situación de giro de aceite en los rodamientos, tomando como base el pico presentado aproximadamente el 0.5X, pero cabe resaltar que no supera los límites de advertencia.

EstadoEl equipo no supera los límites de advertencia, proporcionando un estado Bueno.

RecomendaciónEs necesario seguir con una inspección visual de la máquina, para evitar que un futuro esta desmejore considerablemente su condición de operación, además de ajustar las holguras que pueden estar presentes.

4.7 BOMBA DE ALIMENTACION DE AGUA 1

Estas bombas son utilizadas para la distribución y suministro de agua a todo el sistema.

Potencia: 10 HpVelocidad: 3530 RPM

Figura 20. Bomba de alimentación de agua 1

Fuente: Frigoandes

Figura 21. Espectro múltiples puntos, bomba de alimentación de agua 1

Fuente: AutoresSe toman como los puntos más críticos: PA1

Figura 22. Punto axial 1, bomba de alimentación 1

Fuente: AutoresDiagnosticoEl espectro presenta una situación de desequilibrio másico, tomando como base el pico presentado aproximadamente en 1X, con un valor máximo de amplitud de 0.201, superando el set de parámetros de límite de falla establecido.

EstadoAunque el equipo sobrepasa los límites de falla establecidos, su estado es Satisfactorio.

RecomendaciónEs necesario continuar con una inspección visual del equipo, para evitar que un futuro esta desmejore considerablemente su condición de operación, además de ajustar las holguras que pueden estar presentes.

4.8 BOMBA DE ALIMENTACIÓN DE AGUA 2

Potencia: 9 HP

Velocidad: 3505 RPMVoltaje: 220

Figura 23. Puntos bomba de alimentación de agua 2

Fuente: Frigoandes

Figura 24. Espectro múltiples puntos, bomba de alimentación de agua 2

Fuente: AutoresSe toman como los puntos más críticos: PV1

Figura 25. Punto vertical 1, bomba de alimentación 2

Fuente: AutoresDiagnosticoEl espectro presenta una situación de desequilibrio másico (1X) además de un valor sobresaliente en 6X correspondiente al paso de alabes del impulsor de la bomba, sin embargo sus valores son bajos, lo cual no supera ninguno de los set de limites configurados; por otra parte se evidencia desajuste mecánico tipo B con base en los picos de amplitud en (0.5X-1X-2X-3X).

EstadoLa máquina no sobrepasa ninguno de los límites de falla establecidos, lo cual presenta que su estado es Satisfactorio.

RecomendaciónRealizar seguimiento a las rutinas de mantenimiento, puesto que la condición de la bomba es bastante buena con bajos valores de amplitudes de vibración, sin dejar atrás el incremento de la amplitud ante un posible desequilibrio másico.

4.9 BOMBA DE VACÍO

Esta bomba tiene como funcionalidad operar la maquina empaquetadora, cuenta con 10 HP de potencia, y con 250 CFM de capacidad.

Potencia: 10 HpVelocidad: 1760 RPM

Figura 26. Puntos de la bomba de vacío

Fuente: AutoresFigura 27. Espectro múltiples puntos, bomba de vacío

Fuente: AutoresSe toman como los puntos más críticos: PH1, PH2

Figura 28. Punto horizontal 1, Bomba de vacío

Fuente: AutoresFigura 29. Punto horizontal 2, Bomba de vacío

Fuente: Autores

DiagnosticoEl espectro presenta una situación de desequilibrio másico (1X) además de soltura mecánica sin embargo sus valores son bajos, lo cual no supera ninguno de los set de limites configurados además se presenta una posible cavitación en la bomba.

EstadoLa máquina no sobrepasa ninguno de los límites de falla establecidos, lo cual presenta que su estado es Satisfactorio.

RecomendaciónRealizar seguimiento a las rutinas de mantenimiento, puesto que la condición de la bomba es bastante buena con bajos valores de amplitudes de vibración, sin dejar atrás el incremento de la amplitud ante un posible desequilibrio másico.

4.10 MOTOR CALDERA

Potencia: 3.6 HpVelocidad: 3410 RPMVoltaje: 220 v

Figura 30. Puntos motor caldera

Fuente: FrigoandesFigura 31. Espectro múltiples puntos, motor caldera

Fuente: AutoresSe toman como los puntos más críticos: PV1, PV2 y PH2

Figura 32. Punto vertical 1, motor caldera

Fuente: AutoresEste espectro muestra un posible desequilibrio másico debido al pico presentado en 1X, además de soltura mecánica.


Fuente: Autores


Fuente: AutoresDiagnosticoDebido al análisis de los puntos horizontales y verticales se puede decir que el motor tiene un desbalanceo másico, soltura mecánica y desalineamiento paralelo; con niveles muy bajos de amplitud de vibración, lo cual establece un correcto funcionamiento de la máquina.

EstadoLa máquina no sobrepasa ninguno de los límites de falla establecidos, lo cual presenta que su estado es Bueno.

RecomendaciónRealizar seguimiento a las rutinas de mantenimiento, puesto que la condición de la bomba es bastante buena con bajos valores de amplitudes de vibración.

4.11 BOMBA DE AGUA DE ALIMENTACIÓN A LA CALDERA

Potencia: 6 HpVelocidad: 1750 RPMVoltaje: 220 v

Figura 35. Puntos bomba de alimentación caldera

Fuente: AutoresFigura 36. Espectro múltiples puntos, bomba alimentación caldera

Fuente: AutoresSe toman como los puntos más críticos: PH1, PA1

Figura 37. Punto horizontal 1, bomba alimentación caldera

Fuente: Autores

Figura 38. Punto axial 1, bomba alimentación caldera

Fuente: AutoresDiagnosticoDebido al análisis de los puntos horizontales, verticales y axiales se puede decir que la bomba de alimentación a la caldera tiene un desequilibrio másico, desalineamiento angular y presenta posible cavitación; los niveles de amplitud de vibración son muy bajos, cabe resaltar que para algunos puntos se sobrepasó el nivel de alerta establecido en el set de parámetros.

EstadoA pesar que la maquina sobrepasa algunos de los límites de alerta establecidos, el valor de amplitud es muy bajo lo cual representa que el estado de operación de la bomba es Bueno.

RecomendaciónRealizar seguimiento a las rutinas de mantenimiento, puesto que la condición de la bomba es bastante buena con bajos valores de amplitudes de vibración, realizar el debido ajuste de los soportes de la máquina y revisar las condiciones de operación de manera que se intervenga la bomba y poder corregir la posible cavitación presentada.

4.12 COMPRESOR DE TORNILLO


Figura 39. Puntos, compresor de tornillo

Fuente: FrigoandesFigura 40. Espectro múltiples puntos, compresor de tornillo

Fuente: AutoresPara este equipo se toma como puntos críticos: PV1, PH2

Figura 41. Punto vertical 3, compresor de tornillo

Fuente: AutoresFigura 42. Punto horizontal 2, compresor de tornillo

Fuente: Autores

DiagnosticoEn el análisis de los puntos horizontales y verticales se puede decir que el compresor de tornillo tiene un desequilibrio másico debido al pico pronunciado en 1X, con un desalineamiento paralelo debido al pico de vibración presentado en 2X, ya que se acerca al punto 1X por encima del 50% de su amplitud además presenta diversos picos aleatorios que alcanza un valor de amplitud representativo alrededor de 41X lo cual representa serias averías en los rodamientos; cabe resaltar que para algunos puntos se sobrepasó el nivel de alerta establecido en el set de parámetros.

EstadoA pesar que la maquina sobrepasa algunos de los límites de alerta establecidos, el valor de amplitud es muy bajo lo cual representa que el estado de operación del compresor es Bueno.

RecomendaciónRealizar seguimiento a las rutinas de mantenimiento, puesto que la condición de la bomba es bastante buena con bajos valores de amplitudes de vibración, realizar el debido ajuste de los soportes de la máquina y revisar las condiciones de operación de manera que se intervenga la bomba y poder corregir la posible cavitación presentada.

5. CONCLUSIONES

Por medio de la ejecución del análisis de vibraciones en la empresa FRIGOANDES se aplicaron conocimientos adquiridos durante el desarrollo de la materia Vibraciones Mecánicas; además, se evidenció la importancia que existe en complementar la parte teórica con la práctica, para garantizar un aprendizaje integral.

Se pudo establecer que en general, el estado en el que se encuentran las maquinas es bueno, ya que no se presentaron niveles de severidad en la vibración muy altos; pero se recomienda realizar una inspección sobre los problemas diagnosticados.

La forma y precisión como se mide es de mucha importancia ya que una posición no perpendicular en el ángulo de medida o la fuerza aplicada para apoyar el sensor pueden introducir grandes errores en la toma de la señal y afectar el análisis de vibraciones, además se sugiere que sea una sola persona quien se encargue de realizar las mediciones tratando de reducir el error humano.

Para poder emitir un diagnóstico acertado del estado de las máquinas, es de gran importancia tener una medición de referencia para cada una de ellas y realizar un historial de las mismas; de igual manera conocer muy bien el funcionamiento de la máquina y su labor en la planta.

El análisis de vibraciones como herramienta para realizar un mantenimiento predictivo es importante ya que puede determinar en qué estado se encuentra la máquina y realizar las tareas pertinentes para mejorar su funcionamiento.

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