MANTENIMIENTO PREDICTIVO

ANALISIS DE VIBRACIONES

MANTENIMIENTO PREDICTIVO

• Son actividades que se realizan de manera sistemática, poner el propósito de adelantarse a la presencia de una falla en equipos o instalaciones anticipándose ala perdida de calidad de los mismos en un futuro cercano.

• Se basa en datos estadísticos, información de funcionamiento y un análisis extrapolando el comportamiento del funcionamiento de los equipos.• El objetivo es proteger a los equipos de fallas pero se

recomienda su aplicación en aquellos que su costo o importancia de la empresa son relevantes, ya que las técnicas y el tiempo invertido son elevados.

• El mantenimiento predictivo aplica técnicas no destructivas en las máquinas para predecir cuando requieren operaciones de reparación o cambio de piezas. Una de ellas, y quizás la más utilizada es el análisis de vibraciones, que sirve para determinar el estado de cada uno de los componentes de los equipos con el fin de programar las actividades de mantenimiento respectivas, sin afectar al desarrollo normal de la planta de producción.

ANALISIS DE VIBRACIONES

• El análisis de vibraciones es la principal técnica para supervisar y diagnosticar la maquinaria rotativa e implantar un plan de mantenimiento predictivo.

• El análisis de vibraciones se aplica a la supervisión y diagnóstico de fallos mecánicos en máquinas rotativas.• comenzaron a emplear equipos digitales con FFT en

tiempo real y capacidad de almacenamiento (analizadores-colectores) y tratamiento en software para PC.

Parámetros de Supervisión• Medida de vibración global o total en banda ancha.• Medida de vibración en banda estrecha de frecuencia.• Medida de parámetros vibratorios específicos para detección de fallos en

rodamientos y engranajes (demodulación, envolvente, Spike Energy, PeakVue,...).• Parámetros de la Forma de Onda : Simetría (Kurtosis) y Cresta

(Skewness).• Fase vibratoria en armónicos : 1x, 2x, 3x, ... RPM.• Medida de vibración síncrona en picos : 1x, 2x, 3x, ... RPM.• Medida de vibración sub-síncrona.• Medida de vibración no-síncrona.

Gráficos de Diagnóstico:

• Forma de Onda• Espectro de Frecuencia.• Diagramas Pico-Fase:

Bode, Nyquist, Polar,...• Órbitas X-Y de canales

cruzados a 90º

Aplicaciones:Mediante el análisis de vibraciones aplicado a la maquinaria rotativa se pueden diagnosticar con precisión problemas de:

• Desequilibrio• Desalineación• Holguras• Roces

• Ejes doblados• Poleas excéntricas• Rodamientos• Engranajes

• Fallos de origen eléctrico

El monitoreo de condición es una herramienta poderosa para una mayor productividad y competitividad.

ULTRASONIDO

• El ultrasonido es una onda acústica o sonora  cuya frecuencia está por encima del umbral de audición del oído humano (aproximadamente 20.000 Hz).•Vibración mecánica de frecuencia.

• Es una técnica bastante difundida por tres factores: fácil de usar, versatilidad y bajos costos de implementación.• Pero, para que sea un real apoyo al mantenimiento,

previo a la adquisición del instrumento se debe definir cuales sistemas son los más importantes y que la aplicación del ultrasonido entregará información relevante.• Además dimensionar los requerimientos de recursos

tanto humanos como físicos

Ultrasonidos aplicados al mantenimiento predictivo

La captación de ultrasonidos es una técnica de mantenimiento predictivo para la detección de fallos que pueden pasar desapercibidos si sólo utilizamos otras técnicas.

Existen numerosos fenómenos que van acompañados de emisión acústica por encima de las frecuencias del rango audible.

Las características de estos fenómenos ultrasónicos hacen posible la utilización de detectores de ultrasonidos en infinidad de aplicaciones industriales dentro del mantenimiento.

Aplicaciones de los ultrasonidos en el mantenimiento industrial

• La escucha y análisis de ultrasonidos es una técnica de mantenimiento predictivo para la detección de fallos en equipos y sistemas industriales. • Las características de estos fenómenos ultrasónicos

hacen posible la utilización de detectores de ultrasonidos en infinidad de aplicaciones industriales dentro del mantenimiento

• Detección de fugas de fluidos en conducciones, sistemas de aire comprimido, válvulas, intercambiadores de calor, calderas, condensadores, conducciones, tanques, etc.• Verificación de purgadores de vapor.• Inspección mecánica de rodamientos, reductoras,

comprobaciones de alineación, holguras, etc.• Control y ayuda a la correcta lubricación.

• Detección de fallos en máquinas alternativas como inspección de válvulas e impactos en componentes acoplados.• Inspecciones eléctricas en armarios eléctricos,

transformadores, subestaciones, aisladores, líneas de alta tensión, etc. para el control de descargas eléctricas en corona, tracking y arco.• Verificación del funcionamiento de válvulas hidráulicas y

neumáticas.• Comprobación del fenómeno de la cavitación.

MONITOREO• Una colección de datos de ultrasonido ofrece una

valiosa información para identificar las condiciones normales de funcionamiento y analizar cambios que afectan la entrega del servicio esperado del equipo productivo.• Todo equipo rotatorio produce fuerzas de fricción que

emiten ondas de ultrasonido características las cuales a menudo son enmascaradas por el ruido ambiental de la planta y vibraciones de baja frecuencia.

• Inspecciones eléctricas• Inspección de sistemas con vapor• Compresores recíprocos y válvulas

Ultrasonido y análisis de vibraciones El ultrasonido dará una indicación del cambio en el nivel ultrasónico y de la característica del sonido escuchado (información subjetiva), pero no dice la causa específica del cambio.Inspectores con alta experiencia pueden tener una muy buena idea de la condición del rodamiento basado en la característica del sonido, pero transmitir esta experiencia es difícil.Es aquí donde el análisis de vibraciones interviene. Es importante obtener una información más detallada de otra fuente para tener un cuadro completo del elemento analizado.El análisis de vibraciones detecta el origen del impacto que está afectando al elemento rotatorio.

• En el mundo industrial se dan combinaciones de eventos que llegan a hasta el personal y cambia la percepción.• ¿Un examen de ultrasonido puede mostrar un

aumento del ruido al interior de una bomba, pero un análisis de vibraciones no muestra nada anormal, ¿qué está pasando?. Hay otra variable en juego, que es la variación del flujo de líquido por requerimientos de producción lo cual aumenta la turbulencia en el interior de la bomba.