• Author / Uploaded
• Jader David Rocha Morales

Citation preview

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Sección # 1 El Mantenimiento Basado en la Confiabilidad Sección # 2 Análisis de Vibraciones Mecánicas Sección # 3 Normas de Severidad Sección # 4 Medición de Vibraciones

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

El Mantenimiento Basado en la Confiabilidad (M.B.C) Es una filosofía avanzada, la cual prioritiza al sistema de la planta en términos de los impactos respecto a la capacidad y a la disponibilidad de un apropiado equilibrio de las estrategias de mantenimiento Reactivo, Preventivo, Predictivo y Proactivo para lograr la máxima capacidad y disponibilidad mientras se minimizan los costos de mantenimiento.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Las Estrategias de Mantenimiento Mantenimiento Reactivo

Reparar Reemplazar Calendario

Mantenimiento Preventivo basado en el tiempo

Tiempo - operación Mixto Inspecciones periódica

Mantenimiento Predictivo basado en la Condición, CBM

Integral Proceso Inspecciones proactivas

Mantenimiento Proactivo – Diseño Basado en la mejora – causa raíz

Análisis Causa Raíz Ingeniería Confiabilidad

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Las Estrategias de Mantenimiento Saltando a la Nueva Era !!! Tendencias ó Exigencias

• Reparar en caso de avería “ El Mantenimiento Reactivo ”

• Mayor disponibilidad de los Activos Físicos

• Mayor Confiabilidad, Seguridad & Calidad, Ambiente.

• Mayor Vida Útil de los activos físicos

• Adoptar el RCM+ para los sistemas vitales

• Reducir los Costos (Horas Hombres y Materiales)

• Adoptar el RCM Reversa para sistemas no vitales

• Tener un Sólido Preventivo & Predictivo

• Adoptar Inspección Basada en Riesgo (Refinerias – API 580, 581)

• Aprovechar mas las Computadoras

• Adoptar Análisis Causa Raíz de forma Deductiva

• Adoptar Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad, RCM

• TPM II – Industrias del Proceso

• Adoptar el TPM 1940 1era .

1970

• La Toma de Decisiones con Pocos Datos por la relación de Costos - Riesgos & Incertidumbre

2da.

3era

• Optimización de los Intervalos Preventivos y Predictivos por Costo Riesgo Incertidumbre • Inspeccion Basada en Riesgo Plus (todas las Industrias) •

Análisis Causa Raíz PROACT “ Inductiva”

• Análisis Ciclo de Vida Útil • Confiabilidad Integral del Activo (sustentable)

• El Mantenimiento visto como un Departamento 1990

• Optimizar las Paradas por Costo Riesgo Incertidumbre.

• Alineado a la norma Asset Management PAS-55 2000

4ta.

2005…………

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Mantenimiento Reactivo Es aquel mantenimiento que se ejecuta una vez ocurrida la falla en la maquinaria. Este tipo de mantenimiento es costoso, de debido a la extensa desplanificación.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Mantenimiento Preventivo Es aquel que se ejecuta basado en intervalos de tiempo. Su meta es proveer el control de la planificación de las actividades de mantenimiento. Por medio de un sistema manual o automatizado, permite manejar el plan de negocios del mantenimiento, el presupuesto, las acciones diarias para las paradas, costos, etc. Se puede generar altos costos de mantenimiento si no se tiene una gran historia o buena base estadística de la vida útil de la maquina, dando como consecuencia un sobre mantenimiento o un inadecuado mantenimiento.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Mantenimiento Predictivo Es un método que permite la "Asignación" de los recursos del mantenimiento basándose en las necesidades conocidas de forma temprana provenientes del monitoreo de la condición. Monitoreo de la Condición es la ciencia de medir periódicamente e interpretar la información y las características que mejor indica la condición de la máquina según su contexto operativo. Es la utilización de tecnologías avanzadas para conocer la condición de las máquinas y así repararla cuando esta realmente lo requiera.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Mantenimiento Predictivo Las técnicas mas usadas en el monitoreo de la condición son: ¾ Análisis de vibraciones. ¾ Análisis de Aceite. ¾ Análisis de flujo magnético en motores eléctricos. ¾ Termografía de infrarrojo. ¾ Análisis de Ultrasonido.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Mantenimiento Proactivo Esta caracterizado en lograr el máximo provecho de los recursos que nos brindan los componentes de las maquinarias, a través de la aplicación de las tecnologías avanzadas de investigación y corrección: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

Alineación de equipos rotativos y Balanceo de Precisión. Análisis de la Raíz de la Causa del Problema / Falla. Mantenimiento Centrado en Confiabilidad, (RCM+). Inspección basada en riesgo. Ingeniería de Confiabilidad / Mantenimiento. Optimización Costo – Riesgo.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Monitoreo de Condición •Continuo ó Permanente

•Temperatura

•Por Intervalos ó Periodos

•Vibración. •Estado del Lubricante. •Espesor. •Presión. •Caudal. •Corriente Eléctrica. •Corrosión.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES” CAUDAL

CORRIENTE

VIBRACIÓN

PRESIÓN

TEMPERATURA ESPESOR FUGAS CORROSIÓN

ACEITE

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Condición

Tecnicas

•Temperatura

•Termografía Infrarrojo

•Vibración.

•Análisis de Vibraciones.

•Estado del Lubricante.

•Análisis de Aceites.

•Espesor.

•Ultrasonido.

•Presión.

•Acústica.

•Caudal.

•Medición de Flujo Eléctrico.

•Corriente Eléctrica.

•Análisis y de Corrosión.

•Corrosión.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Tecnicas •Medición de Temperatura. •Análisis de Vibraciones. •Análisis de Aceites. •Ultrasonido. •Acústica. •Medición de Flujo Eléctrico. •Análisis y de Corrosión.

Equipos

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Software

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Efecto de Cargas por Desalineación Termografía:

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Seguimiento del Patron de Deterioro 28S - MOTOR BOMBA DE GLYCOL MOT P1-A - Multiple Points (12-Mar-03) 0.20 0.16 0.12 0.08 0.04 0 M2A 15:28

PK Velocity in In/Sec

Max Amp .43

M2V 15:27

M2H 15:27

MPI 15:27

28S - MOTOR BOMBA DE GLYCOL MOT P1-A -M2A MOTOR LADO POLEA AXIAL

PK Velocity in In/Sec

0.40

0.24 M1V 15:26

10000

20000 Frequency in CPM

30000

0.16

M1H 15:26 0.08 40000

Point= M2A 12-Mar-03 15:28:00 RPM= 1180. Freq: Ordr: Sp 7:

0 0

112.50 .09534 .00483 20000

40000 60000 Frequency in CPM

80000

1.2

100000

Route Waveform 12-Mar-03 15:28:00 PK = .3417 PK(+/-) = .6792/.5320 CRESTF= 2.81

PK ALARM

0.8 Velocity in In/Sec

0

Route Spectrum 12-Mar-03 15:28:00 OVERALL= .4098 V-DG PK = .4069 CARGA = 100.0 RPM = 1180. (19.67 Hz)

M1A 15:26 0.32

CF ALARM 0.4 0.0 -0.4 -0.8

CF ALARM PK ALARM

-1.2 0

60

120

180 Time in mSecs

240

300

Freq: 112.50 Ordr: .09534 Spec: .00483

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Como Determinar la Mejor Técnica??????

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Mantenimiento Predictivo Vibraciones Aceite Motores

Cual Aplicar????

Eléctricos Termografia

Ultrasonicos Reciprocantes

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Mantenimiento Predictivo

Tendencia Tendencia Tendencia Parámetro Vibración Vibración Parametro Inspeccion Inspección Maquina Proceso Máquina Maquina Máquina Puntos Puntos con con Accion Acción Correctiva Correctiva

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Mantenimiento Predictivo EVALUACION DE LAS DIFERENTES VARIABLES QUE MIDEN CONDICION TEMPERATUR A

PRESION

FLUJ O

ANALISIS DE LUBRICANTE

DESBALANCE

NIVEL DE VIBRACION

X

DESALINEACION

X

RODAMIENTO DAÑADO

X

X

ENGRANAJE DEFECTUOSO

X

X

X

X

HOLGURA

X

PROBLEMA DE LUBRICACION

X

CAVITACION

X

X X

X

X X

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Técnicas vs Problemas

11 Problemas

Gráfica de Problemas Diagnosticados por Predictivo - PLANTA

Jun-05

42

Temperatura

3 Análisis Aceites

2

1

7

Ultrasonido

3 Temperatura

Correas / Poleas

0 Desbalance

Cavitación

4

Alineación

Lubricación

4

7

Base / Anclaje

4

Operativo

3

Soltura

3 Sello Mec.

Rodamiento

11

Vibración

8

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Creación de Bases para el Predictivo

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES” Incidencia de las Oportunidades Detectadas Agosto 2004 – Primer Barrido PROBLEMAS DETECTADOS EN LAS 38 TURBO-BOMBAS 7,89%

Equipos no evaluados Alto Diferencial de gases de escape. Soltura de la base

8,95% 2,63%

Holgura de Cojinete Fugas de Agua

34,21% 3,16% 16,84%

Fuga de Gases Calientes Fuga de Aceite Frecuencia hidraúlica

26,32% 2,11%

Frecuencia aerodinámica Desbalance rotor Desalineación engranaje

14,21% 2,11% 0,53%

Desalineación entre Acople Bomba cavitando

11,58% 0,53% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40%

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES” Incidencia de las Oportunidades Detectadas Noviembre 2004 – Cuarto Barrido PROBLEMAS DETECTADOS EN LAS 38 TURBO-BOMBAS Equipos no evaluados

2.63% 9.47%

Alto Diferencial de gases de escape. Soltura de la base

4.74% 32.11%

Holgura de Cojinete Fugas de Agua

4.74% 27.37%

Fuga de Gases Calientes

34.74%

Fuga de Aceite Frecuencia hidraúlica

4.74% 12.63%

Frecuencia aerodinámica Desbalance rotor Desalineación engranaje Desalineación entre Acople

2.63% 0.53% 8.42% 0% 5% 10% 15% 20%25% 30% 35% 40%

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES” Incidencia de las Oportunidades Detectadas Noviembre 2004 – Cuarto Barrido PROBLEMAS DETECTADOS EN LAS 38 UNIDADES TURBO-BOMBAS

Bomba cavitando Desalineación entre Acople Desalineación engranaje

9.47% 0.00%8.42%0.53% 4.74% 2.63% 12.63%

Desbalance rotor Frecuencia aerodinámica

4.74% 32.11%

Frecuencia hidraúlica Fuga de Aceite Fuga de Gases Calientes

34.74%

4.74%

Fugas de Agua Holgura de Cojinete

27.37%

Soltura de la base Alto Diferencial de gases de escape.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES” Tendencia de la Incidencia de las Oportunidades Detectadas Desde Agosto a Noviembre 2004 – Cuatro Barridos Bomba cavitando

45.00% 40.00%

Desalineación entre Acople Desalineación engranaje

35.00%

Desbalance rotor

30.00%

Frecuencia aerodinámica Frecuencia hidraúlica

25.00%

Fuga de Aceite 20.00%

Fuga de Gases Calientes 15.00%

Fugas de Agua

10.00%

Holgura de Cojinete

5.00%

Soltura de la base

0.00%

Alto Diferencial de gases de escape. Equipos no evaluados

AGO

SEP

OCT

NOV

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Sección # 2 Análisis de Vibraciones Mecánicas

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Análisis de Vibración Mecánica ¾Análisis de vibraciones Mecánicas.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Análisis de Vibraciones Mecánicas “ De todos los parametros que pueden ser medidos en las máquinas entre los existentes hoy en las industrias, la firma de la vibración es la que más contiene información" Art Crawford Fundador de IRD Mechanalysis. Consultor CSI, Computational Systems Incorporated.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Análisis de Vibraciones Mecánicas Importancia

¾ Permite controlar la condición y el comportamiento de los equipos rotativos. ¾ Típicamente es el pilar mantenimiento Predictivo.

de

los

programa

de

¾ Permite tener un monitoreo de la condición ideal si se combina con el contexto operativo. ¾ Permite certificar los equipos nuevos y reconstruidos.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Que problemas se pueden detectar con el Análisis de Vibraciones Mecánicas ? 9 Desalineación paralela, angular, rodamientos. 9 Desbalance rotores, poleas, acoples. 9 Solturas en las partes rotativas y estructurales. 9 Defectos en los componentes del rodamiento. 9 Defectos en los engranajes. 9 Correas desalineadas, sueltas. 9 Resonancia del sistema rotativo y/o estructural. 9 Detección de defectos eléctricos (motores). 9 Latigazo de Aceite. 9 Excentricidad del rotores, cajeras, porta cojinetes. 9 Roces. 9 Ejes pandeados o doblados.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Cuales son los problemas de mayor incidencia en su planta ? PROBLEMAS ENCONTRADOS EN ABC Company VENTILADOR LADEADO SOLTURA/ JUEGO EXCE. PULSACIONES/CAVITA. RODAMIENTO FUGA SELLO EXCENTRICIDAD ROTOR BASE INADECUADA CONTAMINACION ACEITE LUBRICACION /HFD DESALINEACIÓN 0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Análisis de Vibración Mecánica ¾Análisis de vibraciones Mecánicas. ¾Que es la Vibración Mecánica?

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Que es la Vibración Mecánica ?

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Que es la Vibración Mecánica ? 9Un movimiento de un cuerpo respecto a un

punto de referencia.

Vibración del Eje Causado por el movimiento del eje respecto a la línea central de la chumacera o del cojinete o de una referencia

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Análisis de Vibración Mecánica ¾Análisis de vibraciones Mecánicas. ¾Que es la Vibración Mecánica? ¾Fuentes de la Vibración Mecánica?

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Fuentes de la Vibración Mecánica ? 9

Causado por una o varias fuerzas, como: 9 Torque inducido por el conductor o conducido. 9 Reacción a un cambio de carga. 9 Un esfuerzo adicional causado por un problema:

9 Desbalance de masas 9 Desalineación entre piezas 9 Partes suelta 9 Patrones de flujo 9 Resonancia

El analista deberá conocer la (s) fuente (s) que originan este movimiento o ese tipo de respuesta.

9

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Análisis de Vibración Mecánica ¾Análisis de vibraciones Mecánicas. ¾Que es la Vibración Mecánica? ¾Fuentes de la Vibración Mecánica? ¾Características de la Vibración Mecánica?

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Respuesta de amplitud de vibración =

Fuerza Dinámica Resistencia Dinámica

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? Un movimiento periódico

Punto Neutral

Un movimiento cíclico

Tiempo

Forma de Onda

Sistema vibratorio mas sencillo !!!!!! Magnitud del movimiento

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ?

Magnitud

Tiempo

Un movimiento periódico FORMA DE ONDA representa el movimiento o la respuesta del sistema vibrando !!!!!!

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? T = Periodo

Magnitud

Tiempo

Punto Neutral

Un movimiento periódico FORMA DE ONDA representa el movimiento o la respuesta del sistema vibrando !!!!!!

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ?

9 Frecuencia & Periodo. 9 Amplitud. 9 Fase.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? 9 Frecuencia & Periodo.

Magnitud

Tiempo

Punto Neutral

T

T=1/F

T = Periodo, es el tiempo que se invierte en realizar un ciclo vibratorio completo. Unidades = segundos o minutos. F = Frecuencia, es el numero de veces que un ciclo vibratorio se repite por unidad de tiempo. Unidades = Hz (Hercios o ciclos por segundo) y CPM (ciclos por minutos)

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? 9 Frecuencia & Periodo (Ej.)

Magnitud

Tiempo

Punto Neutral

T=1/F

T

Paso 1.- convertir mseg Æ seg - T = 34,5 mseg x 10 – 3

T = 34,5 mseg

Paso 2.- Frecuencia (Hz) = 1 / T - F = 1 / 0,0345 seg = 28,985 CPS

1 Hz = 60 CPM

Paso 3.- Frecuencia (CPM) - F = 28,9855 x 60 = 1739,1 CPM

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? 9 Frecuencia & Periodo (Ejercicio) Ta Fa = ??

Onda “a”

Onda “b”

Fb = ??

Onda “c”

Fc = ??

Tc

Tiempo

Frecuencias

Tb

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? Frecuencia - F = 1739,1 CPM

Magnitud

Magnitud

Periodo - T = 34,5 mseg

Tiempo Forma de Onda = amplitud en dominio del tiempo.

Frecuencia Espectro = amplitud en dominio de la frecuencia.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Amplitud

Procesamiento de la señal Espectral Transformada Rápida de Fourier

Amplitud

Amplitud

Ti m e

Ti e mp o

ia nc e u eq r F

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? 9 Amplitud Es la intensidad o magnitud de la vibración, y es indicativo de severidad de la misma. La amplitud puede ser medida: 9 Desplazamiento. 9 Velocidad. 9 Aceleración.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? 9 Amplitud- Desplazamiento.

Magnitud

Tiempo

Punto Neutral

Unidad = Desplazamiento: - Se mide Pico a Pico de cada onda - Se expresa en sistema ingles mils p-p - Se expresa en sistema métrico micrones p-p

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? 9 Amplitud- Desplazamiento. 17 - MONI BENTLY NEVADA GT-3201-A BN-GT3201A-C1X COMPRESOR LADO CAJA ACCE. HORIZO

3

Route Waveform 19-Aug-02 09:55:17 P-P = 1.50 CARGA = 100.0 RPM = 5104. (85.07 Hz)

2

Displacement in Mils

CF ALARM

PK(+) = 1.08 PK(-) = 1.11 CRESTF= 2.04

1

0

-1

CF ALARM -2

-3 0

1

2

3

4 5 Revolution Number

6

7

8

9

Rev : Ampl: Dtim: Freq:

3.257 .800 .997 85.33

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? 9 Amplitud- Velocidad. Tiempo

Magnitud

Velocidad Máxima de sistema vibrante

Punto Neutral

Unidad = Velocidad: - Se mide donde ocurre la máxima velocidad - Se expresa en sistema ingles in/seg. pico - Se expresa en sistema métrico mm/seg. pico

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? 9 Amplitud- Velocidad. 17 - MONI BENTLY NEVADA GT-3201-A BN-GT3201A-C1X COMPRESOR LADO CAJA ACCE. HORIZO

1.2

Route Waveform 19-Aug-02 09:55:17

PK ALARM

PK = .3918 CARGA = 100.0 RPM = 5104. (85.07 Hz)

CF ALARM

0.8

PK(+) = .5481 PK(-) = .5668 CRESTF= 1.99

Velocity in In/Sec

0.4

0.0

-0.4

-0.8 CF ALARM PK ALARM -1.2 0

1

2

3

4 5 Revolution Number

6

7

8

9

Rev : Ampl: Dtim: Freq:

4.320 -.488 .997 85.33

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? 9 Amplitud- Aceleración. Tiempo

Magnitud

Aceleración

Punto Neutral

Unidad = Aceleración: - Se mide donde ocurre el cambio de sentido + ó - Se expresa en sistema ingles in/seg2 pico ó G - Se expresa en sistema métrico mm/seg2 pico ó G - G = constante gravitacional = 386 in/seg2

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? 9 Amplitud- Aceleración. 17 - MONI BENTLY NEVADA GT-3201-A BN-GT3201A-C1X COMPRESOR LADO CAJA ACCE. HORIZO

3

Route Waveform 19-Aug-02 09:55:17 CF ALARM

PK = 1.10 CARGA = 100.0 RPM = 5104. (85.07 Hz)

2 PK ALARM

PK(+) = 1.83 PK(-) = 1.79 CRESTF= 2.35

Acceleration in G-s

1

0

-1 PK ALARM -2 CF ALARM -3 0

1

2

3

4 5 Revolution Number

6

7

8

9

Rev : Ampl: Dtim: Freq:

2.858 1.507 .997 85.33

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? 9 Amplitud- Aceleración. 9 - Motor BMB Diluente E. Ppal PM-3101-A -M1H MOTOR LADO LIBRE HORIZONTAL

3

Route Waveform 11-Aug-02 13:56:20

2

PK = .9582 CARGA = 100.0 RPM = 3577. (59.62 Hz)

CF ALARM PK ALARM

PK(+) = 1.77 PK(-) = 1.91 CRESTF= 2.81

Acceleration in G-s

1

0

-1 PK ALARM -2

CF ALARM

-3 0

1

2 3 Revolution Number

4

5

Rev : Ampl:

.983 -.405

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Características de la Vibración Mecánica ? Detección de la señal Pico o RMS Detección RMS +

Magnitud

Detección Pico +

Punto Neutral

Tiempo

RMS = Root Means Square Raíz Cuadrática Media.

Conversión:

Los valores RMS son usados por:

- Valor RMS = Valor Pico x 0,7072 - Valor Pico = Valor RMS x 1,4142

- Criterios y Normas AGMA, ISO, API

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Análisis de Vibración Mecánica ¾Análisis de vibraciones Mecánicas. ¾Que es la Vibración Mecánica? ¾Fuentes de la Vibración Mecánica? ¾Características de la Vibración Mecánica? ¾Adquisición y procesamiento de la señal de la

vibración.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Adquisición de la señal de la vibración Sensores

TIEMPO

Analizador

AMPLITUD

ESPECTRO

FFT

AMPLITUD

FORMA DE ONDA

FRECUENCIA

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Procesamiento de la señal de vibración Espectro y la Forma de Onda 9 - Motor BMB Diluente E. Ppal PM-3101-A -M1H MOTOR LADO LIBRE HORIZONTAL

PK Velocity in In/Sec

0.04

Route Spectrum 11-Aug-02 13:56:20 OVERALL= .0485 V-DG PK = .0483 CARGA = 100.0 RPM = 3593. (59.88 Hz)

0.03 0.02 0.01 0 0

50

100

150 Frequency in kCPM

200

250

300

Acceleration in G-s

3 2

Route Waveform 11-Aug-02 13:56:20 PK = .9582 PK(+/-) = 1.77/1.91 CRESTF= 2.81

CF ALARM PK ALARM

1 0 -1

PK ALARM CF ALARM

-2 -3 0

1

2 3 Revolution Number

4

5

Freq: Ordr: Spec:

3.563 .992 .02097

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Análisis de Vibración Mecánica ¾Análisis de vibraciones Mecánicas. ¾Que es la Vibración Mecánica? ¾Fuentes de la Vibración Mecánica? ¾Características de la Vibración Mecánica? ¾Adquisición y procesamiento de la señal de la

vibración.

¾Selección de la unidad de vibración.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Selección de la unidad de vibración

Desplazamiento = 0 - 6K CPM Velocidad = 600 – 60KCPM Aceleración = 18K – 4.500KCPM

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Procesamiento de la señal Espectro en la unidad desplazamiento 9 - Motor BMB Diluente E. Ppal PM-3101-A -M1H MOTOR LADO LIBRE HORIZONTAL

0.15

Route Spectrum 11-Aug-02 13:56:20 OVERALL= .0485 V-DG P-P = .1442 CARGA = 100.0 RPM = 3593. (59.88 Hz)

P-P Displacement in Mils

0.12

0.09

0.06

0.03

0 0

50

100

150 Frequency in kCPM

200

250

300

Freq: Ordr: Spec:

3.563 .992 .112

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Procesamiento de la señal Espectro en la unidad velocidad 9 - Motor BMB Diluente E. Ppal PM-3101-A -M1H MOTOR LADO LIBRE HORIZONTAL

0.04

Route Spectrum 11-Aug-02 13:56:20 OVERALL= .0485 V-DG PK = .0483 CARGA = 100.0 RPM = 3593. (59.88 Hz)

PK Velocity in In/Sec

0.03

0.02

0.01

0 0

50

100

150 Frequency in kCPM

200

250

300

Freq: Ordr: Spec:

3.563 .992 .02097

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Procesamiento de la señal Espectro en la unidad aceleración 9 - Motor BMB Diluente E. Ppal PM-3101-A -M1H MOTOR LADO LIBRE HORIZONTAL

0.9

Route Spectrum 11-Aug-02 13:56:20

0.8 OVERALL= .0485 V-DG PK = .9254 CARGA = 100.0 RPM = 3593. (59.88 Hz)

PK Acceleration in G-s

0.7

0.6 0.5 0.4 0.3

0.2 0.1 0 0

50

100

150 Frequency in kCPM

200

250

300

Freq: Ordr: Spec:

3.563 .992 .02020

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Análisis de Vibración Mecánica ¾Análisis de vibraciones Mecánicas. ¾Que es la Vibración Mecánica? ¾Fuentes de la Vibración Mecánica? ¾Características de la Vibración Mecánica? ¾Adquisición y procesamiento de la señal de la

vibración.

¾Selección de la unidad de vibración. ¾Aplicación de las Características de la Vibración.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Aplicación de las Características de la Vibración Amplitud

• AMPLITUD QUE TAN MALO ESTA ESTO? • DESPLAZAMIENTO (MOVIMIENTO) Espectro • VELOCIDAD (VELOCIDAD) • ACELERACION (FUERZA) Frecuencia

• FRECUENCIA • HERTZ • CPM • ORDERS

• FASE • GRADOS

DONDE ESTA (CICLOS / SEGUNDO) (CICLOS / MINUTO) (MULTIPLOS DE LA RPM)

EL TIEMPO ENTRE EVENTOS (OPUESTO A LA ROTACION)

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

VARIABLES DE INTERES 9 PARAMETRO A MEDIR (Velocidad, Aceleración, Desplazamiento, HFD). 9 SISTEMA ( Métrico, Ingles). 9 FRECUENCIA (Hz, CPM, Order). 9 TIPO DE DETECCION (Pico, Pico a Pico, RMS) 9 RESOLUCION. 9 LIMITE DE FRECUENCIA. (Maxima y Minima)

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

RESOLUCION Resolución = (Fmáx – Fmin)/ Nº de líneas

FRECUENCIA

Fmax

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES” Espectro y Forma de Onda

y nc e u q e fr tim

e

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Sección # 3 Normas de Severidad

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Análisis de Vibración Mecánica Nivel I (Un Solo Canal) ¾ Clasificación de la Normas y/o criterios según su

aplicación.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas Internacionales Normas (ISO, API, NEMA, AGMA) Se considera de máxima prioridad en transacciones y reclamos internacionales, siendo en la práctica el punto de partida para valorar la severidad de vibraciones. El principal inconveniente que presenta dicha norma es su carácter general.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas y/o Criterios (Según fabricante) En la actualidad se limitan al área de la turbo maquinaria y motores eléctricos , aunque hay una gran tendencia a exigir este tipo de información al fabricante cada vez que se adquiere un equipo crítico y esta recomendaciones muchas veces no están actualizadas o acordes a los nuevos valores filtrados obtenidos de nuevas tecnologías.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas y/o Criterios (Normas Internas) Por experiencia recomendamos que se desarrollen normativas internas propias de vibraciones por ser las que mejor se adaptan a los tipos de equipos de cada planta o proceso. Esta es una de las tareas más difíciles dentro del Mantenimiento Predictivo, pero se ve recompensada a medio plazo por los excelentes resultados obtenidos ya que consideran los patrones deterioro, árboles de fallas y probabilidades de fallas.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Análisis de Vibración Mecánica Nivel I (Un Solo Canal) ¾ Clasificación de la Normas y/o criterios según su

aplicación. ¾ Normas

Internacionales Medidores y Sensores.

para

Instrumentos,

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas Internacionales Instrumentos, Medidores, Sensores Los analizadores de vibraciones, Sensores tienen aspectos muy diversos como calibración según NIST, pruebas de seguridad, agitación y de temperatura etc, zonas de fábrica potencialmente explosivas (aparato y Sensor intrínsecamente seguros). Algunas de las normas más habituales que suelen cumplir los aparatos y Sensores de medida pueden ser: IS, CE, FM, IEC, MIL y CISPR. Las normas ISO 16063-1 hasta la ISO 16063-5 & API hacen referencia a estos aspectos.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Análisis de Vibración Mecánica Nivel I (Un Solo Canal) ¾ Clasificación de la Normas y/o criterios según su

aplicación. ¾ Normas

Internacionales Medidores y Sensores.

para

Instrumentos,

¾ Normas y guías de Severidad de vibraciones.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas y Guías de Severidad Carta de Rathbone Es la primera tabla (no norma) de amplia aceptación en el ámbito industrial. Fue desarrollada por International Resource Development Mechanalysis (IRD). La Carta dispone de dos escalas logarítmicas: frecuencia en hercios y de amplitudes en desplazamiento (Pico), mediante las cuales podremos determinar directamente la severidad de la vibración.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas y Guías de Severidad Carta de Rathbone Las limitaciones de dicha carta de severidad de vibraciones son las siguientes: 1. La carta no toma en cuenta el tipo de maquina, la potencia y la rigidez de los anclajes. 2. Es aplicable solo a los equipos rotativos y no alternativos u otros sistemas industriales. 3. A mayor frecuencia, la amplitud de la vibración (en desplazamiento) tiene que ser menor. 4. La tabla fue creada para maquinas a bajas RPM.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas y Guías de Severidad ISO 10816 “Norma para vibraciones mecánicas de maquinas con velocidades de operaciones entre 100 y 200 rev/s. Base para la especificaciones de estándares de evaluación”. A - Bueno, B - Satisfactorio, C - Insatisfactorio, D - Inaceptable

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas y Guías de Severidad ISO 10816 Las características mas relevantes son: 1. Aplicable a equipos rotativos con rango de velocidades entre 600 y 12000 RPM. 2. Los datos que se requieren para su aplicación son el nivel global de vibración en velocidad y distinguir la clase de equipo rotativo, de acuerdo a lo siguiente: •

CLASE I: Equipo rotativo hasta 15Kw.

•

CLASE II: Equipos rotativo de 15 a 75 Kw. o hasta 300 Kw. con fundación especial.

• CLASE III: Equipos rotativos por encima de 75 Kw. con fundación rígida o de 300 Kw. con fundación especial. •

CLASE IV: Turbo maquinaria (equipos con RPM > velocidad critica)

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas y Guías de Severidad API 617 Norma usada para mediciones con Sensores de proximidad (no contacto) en sistemas de protección o monitoreo continuo de maquinaria rotativa.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Análisis de Vibración Mecánica Nivel I (Un Solo Canal) ¾ Clasificación de la Normas y/o criterios según su

aplicación. ¾ Normas

Internacionales Medidores y Sensores.

para

Instrumentos,

¾ Normas y guías de Severidad de vibraciones. ¾ Normas Internacionales recomendadas por tipo de

equipo rotativo.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas Internacionales Motores Eléctricos ¾ ISO 10816-1 hasta 10816-5. ¾ Norma NEMA 1993 , Vibración Relativa Carcasa. 2, 4, & 6 Polos , Máximo Valor Overall => 0,12 IPS ¾ Norma NEMA 1993 , Vibración Relativa al eje. 2 Polos , Máximo Valor Overall = 1 Mils p-p 4 Polos , Máximo Valor Overall = 2 Mils p-p 6 Polos , Máximo Valor Overall = 2,5 Mils p-p

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas Internacionales Motores Eléctricos ¾ Norma API 541 3ra Edición, Vibración Relativa Carcasa. 2, 4 & 6 Polos , Máximo Valor Overall = 0,10 IPS ¾ Norma API 5413ra Edición, Vibración Relativa al eje. 2, 4, & 6 Polos , Máximo Valor Overall = 1,5 Mils p-p ¾ Norma IEEE 841, Vibración Relativa Carcasa. 2, 4 & 6 Polos , Máximo Valor Overall = 0,08 IPS.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas Internacionales Caja de Engranajes ¾ AGMA/ANSI 6000-A88

Linear Vibration on Gear Units ¾ ISO 8579-1 hasta ISO 8579-3

Vibration on Gear Units

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas Internacionales Bombas Centrifugas & Ventiladores Bombas Centrífugas: ¾ API 610 ¾ ISO 10816-1 hasta 10816-5

Ventiladores / Sopladores / Compresores de Tornillos / Trituradores ¾ ISO 10816-1 hasta 10816-5

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Normas Internacionales Compresores Centrífugos, Turbinas a Gas, Rodamientos & Tuberías Compresores Centrífugos, Turbinas a Gas: ¾ API 670, API 617 ¾ ISO 7919-1 hasta 7919-4 Rodamientos: ¾ Table IRD Mechanalysis, Aceleration G’s ¾ Spike Energy Chart / Industrial Meeting Tuberías: ¾ API 686

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Sección # 4 Medición de Vibraciones

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Medición de Vibraciones ¾ Monitoreo y Medición de Vibraciones.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Monitoreo y Medición de vibraciones 1. Posiciones para medir la vibración.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Posiciones Según API-610

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Monitoreo y Medición de vibraciones 2. Recolección de datos: ¾ Recolectar datos repetibles en el plano y posición correcta para un programa de mantenimiento predictivo eficaz. ¾ Colocar el sensor en una parte de la carcasa que tenga un buen camino de transmisión desde el origen de la vibración. ¾ Recolectar los datos en cada maquina en el mismo punto cada vez que lo haga.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Monitoreo y Medición de vibraciones 3. Posición y dirección de la medición: Horizontal, Vertical & Axial por cada Punto de Apoyo Vertical

Horizon tal

Axial

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Monitoreo y Medición de vibraciones 4. Inspección personal: ¾ Antes de intentar diagnosticar un problema, observe el entorno e inspeccione la maquina. Evalué la condición general de la maquina. 5. Hable con el mantenimiento:

operador

y

verifique

con

¾ Averigüe lo ultimo que se le hizo a la maquina. ¾ Revise el historial de mantenimiento. ¾ Obtenga información general, etc.

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

Monitoreo y Medición de vibraciones 6. Diagnostico: ¾ Cuando detecte una maquina con problemas, emplee los diagnósticos para responder a las preguntas siguientes: ¾ Es real el problema? ¾ Cual es el problema? ¾ Cual es la gravedad del problema? ¾ Cuando se debe efectuar el mantenimiento?

FUNDAMENTOS PARA “ANALISIS DE VIBRACIONES”

EL VERDADERO DESCUBRIMIENTO CONSISTE, NO EN BUSCAR NUEVAS TIERRAS, SINO EN VER CON NUEVOS OJOS.

PROUST