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Análisis de vibraciones desde diferentes perspectivas

8 de julio de 2022

Hoy en día existen diferentes formas de recoger y analizar las vibraciones en los equipos rotativos. Esto no es nuevo, lo que queremos aportar es la fiabilidad y asertividad de las formas de medir la vibración.

Existe desconfianza entre una medición offline y online con sensores cableados frente a sensores inalámbricos también con mediciones online u offline.

Nuestra propuesta es desmitificar este paradigma y demostrar que existe compatibilidad entre los niveles de vibración, sus frecuencias y también destacar los aspectos y formas que suman al analista para tener seguridad en la aplicación de su diagnóstico. 

En la Planta Serra Norte, de Vale, a través del informe de Inspección Predictiva realizado, fue posible poner en práctica la propuesta de comparación entre las captaciones con sensores cableados e inalámbricos. En esta oportunidad detectamos una serie de fallas de holgura mecánica en una Bomba de Sello Hidrodinámico.

COMPARACIÓN: SISTEMA POR CABLE FRENTE A INALÁMBRICO 

Analizando la Bomba de Sello Hidrodinámico de la Usina Serra Norte, utilizando sistemas alámbricos e inalámbricos, se puede observar a través de la captación en el punto 3 de la bomba el espectro de velocidad (mm/s) con presencia de armónicos RPM.

A continuación, se muestra una comparación entre la figura 1 (a) y (b), que representan los espectros que muestran las amplitudes y armónicos en la frecuencia de rotación con mayor excitación para la frecuencia 178Hz, que proviene del paso de la pala, así como la frecuencia relacionada con el elemento elástico del acoplamiento de alta rotación.

Figura 1.(a)
Figura 1.(b)

Para comparar y confirmar el diagnóstico de holgura seguido de una desalineación sigue la herramienta de análisis de autocorrelación de los sistemas cableados e inalámbricos figuras 2 (a) y (b).

Figura 2.(a)
Figura 2.(b)

No menos importantes son las tendencias de los valores globales de las figuras 03. (a) (b), que permiten detectar precozmente una anomalía. La evolución de la avería puede evaluarse en ambas formas de medición. Cabe destacar la importancia de un sistema triaxial, ya que permite controlar la respuesta de la máquina en las tres direcciones sin aumentar el tiempo de recogida en relación con el sensor uniaxial.

Otra característica esencial es poder conciliar los aspectos físicos del sistema con el elevado número de muestras, es decir, como es bien sabido, las máquinas sufren diversas interferencias de proceso, meteorológicas y humanas. Así, cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo, más posibilidades habrá de visualizar cualquier alteración en la máquina.    

Figura 3.(a)
Figura 3.(b.1)
Figura 3.(b.2)

ANÁLISIS DE RESULTADOS TRAS LA REPARACIÓN DE EQUIPOS MEDIANTE LA SOLUCIÓN DYNAMOX

La solución diferencial de Dynamox es disponer de herramientas de análisis y diagnóstico que muestren el antes y el después de la intervención mecánica, señalando qué ha provocado el cambio del elemento elástico y la alineación del conjunto motor-bomba.

Técnica envolvente (antes / después)

Forma de onda envelope (antes / después)

Forma de onda circular de la autocorrelación (antes / después) referida al elemento elástico con desgaste del acoplamiento de alta rotación.

Espectro en velocidad (antes /después)

Forma de onda lineal (antes / después)

Técnica Cepstrum (antes/después)

Tendencia continúa (antes /después)

Cascada 3D (antes/después)  

EL DIFERENCIAL DYNAMOX EN VIBRACIÓN 

Dynamox ofrece un sistema de supervisión continua. Los datos obtenidos por los dataloggers se almacenan en la nube y son analizados por los algoritmos de la Plataforma Dynamox que emite alertas (A2) cuando el activo alcanza niveles críticos, alertando de la gravedad de las condiciones de funcionamiento de los activos monitorizados vía email. Otro punto fundamental del sistema inalámbrico es la posibilidad de alejar al hombre de los lugares de riesgo, aumentando su seguridad en el entorno laboral. 

Destacamos el hecho de que no es necesario invertir en grandes infraestructuras para la implantación del sistema de monitorización continua, lo que conlleva una reducción de los costes de explotación. Por último, la posibilidad de instalar sensores en lugares de difícil acceso aporta ventajas en la vigilancia de activos.  

FIABILIDAD, PREVISIBILIDAD Y ASERTIVIDAD: VENTAJAS DE LA SOLUCIÓN DYNAMOX

La Solución ofrece un sistema robusto repleto de herramientas que cuentan con actualizaciones periódicas. De esta forma, la toma de decisiones y la planificación del mantenimiento se producen de forma más predecible y asertiva, permitiendo la fiabilidad, la integridad y el rendimiento de los activos industriales. 

Al basarse en un sistema triaxial de monitorización continua, la cantidad de muestras recogidas por los Dynaloggers es mucho mayor que en los sistemas convencionales de monitorización fuera de línea, que dependen directamente de la disponibilidad de medición de los técnicos. La solución de supervisión que ofrece Dynamox se basa en mediciones automáticas a intervalos de 1 a 60 minutos. Un ejemplo sería una parametrización de recogida cada 30 minutos, con un total de 432 muestras al día. 

Como vemos, la medición de vibraciones con sensores cableados (offline) y sensores inalámbricos mostró equivalencia en amplitud y frecuencia, por lo que podemos desmitificar las interpretaciones erróneas. En el mundo del mantenimiento predictivo es importante obtener un sistema adecuado que proporcione herramientas de detección y análisis para que la toma de decisiones sea siempre asertiva.

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