7/27/2019 Vibracion Aceptable (D. Trocel)

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La definicin adecuada de los niveles

lmites aceptables es uno de los factores

claves en la configuracin de todo

programa de inspeccin de maquinaria

industrial, los llamados niveles de

advertencia y alarma son los elementos

que nos ayudan a identificar la salud globalde un determinado equipo, ellos indican la

necesidad o no de profundizar en el anlisis

de la condicin de la mquina monitoreada.

El objetivo de este artculo en su primera

parte es presentar una referencia sobre los

estndares usados en la industria en el

caso del monitoreo de vibraciones de

equipos rotativos. Se pretende dar una

gua general, para aplicaciones especficas

y mayor informacin se recomienda

estudiar el documento oficial que trata el

estndar en particular.

David TrocelIngeniero de Confiabilidad

david.trocel@tecnotest.com.ve

CUANTA VIBRACINES ACEPTABLE?

(PARTE I)

Actualmente la industria cuenta con diferentes referencias para establecer losniveles de amplitud de vibracin permisible para sus equipos rotativos:

Estndares industriales como las normas API, ISO, AGMA, VDI, NEMA.

Recomendaciones de los fabricantes de mquinas.

Recomendaciones de los fabricantes de instrumentacin y equipos para elMonitoreo y anlisis de vibraciones.

La primera gua o referencia oficial para

caracterizar el desempeo dinmico de

componentes de mquinas referente al

nivel de vibraciones fue la Carta

Rathbone, introducida por T.C. Rathbone

en 1939, aqu se especificaban niveles

lmites de amplitud global de vibracin en

unidades de velocidad (pulg./seg) pico,estableciendo diferentes grados de

aceptacin desde suave hasta muy

rudo, esta referencia se mantuvo vigente

por 35 aos entrando en obsolescencia

con el desarrollo de nuevos instrumentos

y aplicaciones que requeran niveles

lmites de amplitud basados en rangos de

frecuencias especficos, tipo y tamao de

mquinas lo cual no era tratado en esta

carta.

ALGO DE HISTORIA

Los estndares son criterios establecidos por autoridades, organizaciones o consenso

general. Un estndar debe representar un amplio consenso de opiniones de una gran

variedad de usuarios, debe ser aceptado y aplicado en toda su plenitud. Los estndares

deben ser claros, concisos y fcilmente entendibles. En materia de monitoreo y anlisis de la

seal de vibracin en equipos rotativos se cuenta hoy en da con una variedad de estndares

que regulan los limites mximos aceptables de amplitud para diversos tipos de mquinas y

aplicaciones, los estndares adems regulan los procedimientos de medicin y adquisicin

de los datos.

TABLA 1. CARTA DE SEVERIDAD RATHBONE

ESTANDARES INDUSTRIALES

AMPLITUD DE VELOCIDAD DE VIBRACINPULGADAS / SEG. (VALOR PICO)

0,6280,3140,1570,07850.03920,01960,0098

0,0049

MUY RUDORUDO

LIGERAMENTE RUDOJUSTOBUENO

MUY BUENOSUAVE

MUY SUAVE

SEVERIDIAD DE LA VIBRACI

La Organi zacin Internac ional de Est ndares (ISO) actualiz las antiguas normas que

regan el monitoreo de vibraciones: ISO 2372, ISO 2954 e ISO 3945 agrupndolas

actualmente como ISO 7919 (1-5) e ISO 10816 (1-6), la ltima revisin de estas normas se

realiz en el ao 2001. La serie ISO 7919 regula los criterios de evaluacin y medicin de

vibracin en mquinas no reciprocantes para mediciones en el eje de mquinas rotativas. La

serie ISO 10816 establece estos criterios para mediciones hechas sobre los pedestales o

carcasa de las mquinas no reciprocantes. La tabla 2 resume el alcance de las series ISO

7919 y 10816.

NORMAS ISO

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FUNDACIONFLEXIBLE RIGIDA FLEXIBLE RIGIDA FLEXIBLE RIGIDA FLEXIBLE RIGIDAMM/SEG PULG/SEG

2,80 0.11

4,50 0.183,50 0.14

0,71 0.03

2,30 0.091,40 0.06

7,10 0.2811,0 0.43

ZONA A

ZONA B ZONA C

ZONA D

LEYENDAZONA A ZONA B ZONA C ZONA D

MAQUINAS NUEVASOPERACIONCONTINUASEGURA

OPERACION PORTIEMPOLIMITADO

VIBRACIONPELIGROSA

GRUPOS GRUPO 1 GRUPO 2 GRUPO 3 GRUPO 4

TIPO DE MAQUINA

MOTORESH>315MM

MOTORES160MM < H < 315MMDRIVER EXTERNO

BOMBAS MAYORESA 15 KwFLUJO AXIAL,RADIAL Y MISTO

MAQIINAS MEDIANAS15Kw a300Kw

MAQUINAS GRANDES300 Kw a 50Mw

DRIVER INTEGRADO

En general la serie ISO 7919 aplica a la

medicin de vibracin absoluta en el eje o

vibracin relativa del eje Vs la carcaza,

mediciones que tpicamente aplican en

mquinas crticas de mediano y gran

tamao apoyadas en cojinetes planos y

moni to readas con t inuamen te po r

instrumentacin especial instalada

permanentemente.

La norma ISO 10816 se aplica a

mediciones en carcasa, tpicas de

programas de inspeccin peridicos de

rutas de mantenimiento predictivo. El

estndar ISO 10816-3 que cubre una

amplia gama de maquinarias industriales,

establece criterios de aceptacin para

equipos en operacin y para pruebas deaceptacin de calidad. Esta norma

establece los niveles lmites de amplitud de

velocidad de vibracin (mm/seg

pulg/seg) RMS en un rango de frecuencias

de entre 10 a 1000 Hz (600 a 60.000 CPM)

para mquinas con velocidad mayor a 600

RPM, para rangos de velocidad menor a

600 y mayores a 120 RPM, el rango de

frecuencias de referencia ser de entre 2 a

ESTANDARES INDUSTRIALESCUANTA VIBRACIN ES ACEPTABLE?

Adicionalmente al tipo de apoyo - Rigidoo Flexible - se definen adems cuatrogrupos de mquinas:

Grupo 1: Mquinas grandes y motoreselctricos con altura de eje mayores a 315mm, generalmente apoyadas en cojinetesplanos.

Grupo 2: Mquinas medianas y motoreselctricos con altura de eje entre 160 315 mm, generalmente apoyadas enrodamientos y con velocidad de operacinsuperior a 600 RPM.

Grupo 3: Bombas de una o varias etapascon motores externos con potenciasuperior a 15Kw apoyadas en cojinetesplanos o rodamientos.

Grupo 4: Bombas de una o varias etapascon motores integrados apoyadas encojinetes planos o rodamientos.

1000 Hz. No obstante de definir un rango

de frecuencias de aplicacin, los valores

lmites continan siendo de amplitud

global, limitando la posibilidad de

establecer niveles de advertencia y alarma

por bandas de frecuencia espectral. La

tabla 3 muestra el estndar ISO 10816-3.La norma ISO 10816-3 clasifica cuatro

zonas de condiciones de trabajo:Zona A, Verde: amplitudes mximas para

mquinas nuevas recin puestas enoperacin.Zona B, Amarillo: amplitudes mxima paroperacin continua.

Zona C, Naranja: la condicin es aceptablesolo por un limitado periodo de tiempo.

Zona D, Rojo: vibracin perjudicialpeligrosa, una falla catastrfica puedeocurrir en cualquier momento.

En la prxima edicin hablaremos sobre otros estndares y recomendaciones de amplio uso en la industriay de algunas consideraciones a la hora de establecer los lmites aceptables para definir la condicin

dinmica de un equipo rotativo.

TABLA 3. ESTANDAR ISO 10816-3

TABLA 2. SERIES DE NORMAS ISO 7919 E ISO 10816

7919-1 / 1996

7919-2 / 2001

7919-3 / 1996

7919-4 / 1996

7919-5 / 1997

SERIE ISO 10816

10816 -1 / 1995

10816 -2 / 2001

10816 -3 / 1998

10816 -4 / 1998

10816 -5 / 2000

10816 -6 / 1995

CRITERIOS DE EVALUACIN Y MEDICIN DE VIBRACIN MECNICA ENO RECIPROCANTES, MEDICIONES HECHAS SOBRE EL EJE

CRITERIOS GENERALES

TURBINAS Y GENERADORES APOYADOS EN TIERRA MAYORES DE 50 MW CONNORMAL DE OPERACIN DE 1500, 1800, 3000 Y 3600 RPM.MAQUINAS INDUSTRIALESACOPLADAS

CONJUNTO DE TURBINAS DE GAS

MAQUINAS QUE GENERAN POTENCIA HIDRAULICA.

CRITERIOS DE EVALUACIN YMEDICIN DE VIBRACIN MECNICAINDUSTRIALES, MEDICIONES HECHAS SOBRE LA CARCASA O PARTE

CRITERIOS GENERALES

TURBINAS Y GENERADORES APOYADOS EN TIERRA MAYORES DE 50 MW CONVELOCIDAD NORMAL DE OPERACIN DE 1500, 1800, 3000 Y 3600 RPM.

MQUINAS INDUSTRIALES CON POTENCIAS SUPERIORES A 15 KW Y VELOCIDENTRE 120 Y 15000 RPM, MEDICIONES EN SITIO DE OPERACIN.

CONJUNTO TURBINAS DE GAS EXCLUYENDO LAS AERODERIVATIVAS.

MAQUINAS QUE GENERAN POTENCIA HIDRAULICA.

MAQUINAS RECIPROCANTES CON POTENCIA MAYORES A 100 KW.

SERIE ISO 7919