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Mantenimiento Predictivo en Máquinas mediante
Análisis de Vibraciones
Francisco Grela Director de Soluciones de Fiabilidad Sur de Europa
Tarragona (España) 17 de febrero de 2015
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¿Por qué el Análisis de Vibraciones?
Reduce paros de producción no planificados – Ambiente de trabajo más seguro – Mejora el tiempo de funcionamiento de máquinas
Prioriza y planifica las acciones de mantenimiento Extiende el tiempo entre paradas planificadas Reduce los costes de inventario Aumenta la disponibilidad y rendimiento de los activos Reduce el Mantenimiento Preventivo (PM)
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Patrones de fallo
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Los eventos en máquinas son controlables, predecibles o impredecibles
El Análisis de Vibraciones en Máquinas evita lo Impredecible y genera más eventos predecibles y controlables
Red
imie
nto
del E
quip
o
0%
100%
Time
Controlable Predecible Impredecible/Protección
Aviso temprano = tiempo de respuesta
• Desequilibrio • Desalineación • Roces • Pandeo de rotor
• Fallo en cojinetes • Inestabilidades de aceite • Roturas de ejes • Problemas en acoplamientos
Detección Temprana de Fallos
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Curva P-F
Detención temprana y análisis de fallos resulta en la mejora de disponibilidad de máquina y en la prevención de fallos adicionales
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Técnicas de Mantenimiento Predictivo (PdM)
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Tipos de máquinas
Turbinas de Gas y de Vapor
Compresores Centrífugos
Compresores Alternativos Cajas de Engranajes
Bombas
Motores
Ventiladores y Soplantes Rodillos
Torres de Refrigeración
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¿Qué es un Sistema de Predicción en continuo? Monitorización en continuo de la vibración de una máquina para determinar
su estado de alarma
Software – Configuración – Análisis
Hardware de Análisis Cables Sensores
5 1
2 7 8
6 3 4
11 9
10
AMS Machinery Manager
LAN or WAN
Bomba Caja Engranajes Motor
CSI 6500 Sistema en continuo de Monitorización de Vibraciones
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Criticidad de máquinas
Maquinaria Esencial Sistemas en Contínuo, Portátiles, Inalámbricos y Transmisores
CSI 6500 MACHINERY HEALTH ® MONITOR with TRANSIENT
CSI 9420 Vibración Inalámbrica
Maquinaria Crítica Sistemas de Predicción/Protección
CSI 9330 Transmisor de Vibración
CSI 2140 Analizador de Vibraciones
Portátil
CSI 9360 Transmisor de
Vibración
CSI 6500 Predicción en Continuo
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Tipos de cojinetes
Cojinetes lisos lubricados por aceite
Cojinetes antifricción (Rodamientos)
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Medidas de Vibraciones Vibración Radial: Perpendicular al eje Vibración Axial: A lo largo de la línea central del eje Posición Axial: Movimiento del eje en la dirección axial X-Y: medidas a 90º y normalmente en la parte superior del eje
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Cojinetes Lisos Turbo Maquinaria
Adquisición de datos multicanal y simultánea
Todos los cojinentes simultáneamente
Visualización de cambios – vs. rpm – vs. tiempo – vs. datos de proceso
Monitorización para todos los modos de operación de turbo-maquinaria
2
1 3
4
Y
X
2 1 3
4
Y
X
2
1 3
4
Y
X
2
1 3 4
Y
X
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Cojinetes Antifricción (Rodamientos) Maquinaria Esencial
Fallos en rodamientos – Jaula (FTF) – Bola (BSF) – Pista exterior (BPFO) – Pista interior (BPFI)
Cojinete Antifricción (Rodamiento)
Accelerómetros
Aplicación de Accelerómetros: • Sensores Piezoeléctricos • Integración a velocidad
– Estado de rodamientos – Estado de engranajes – Estado de motores – Análisis Estructurales
• Análisis Modales y ODS
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2
1 3
4
X
Y
1
2 4
Y
3
X 1
2
3
4 Carcasa de la Máquina
Software de Análisis de Vibraciones Gráficas de forma de onda y órbita
Machinery Health Manager software
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Baja energía en la precesión reversa es una buena indicación
Software de Análisis de Vibraciones Gráfica de Espectro Completo (Full Spectrum)
Machinery Health Manager software
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Software de Análisis de Vibraciones Gráficas de Centro de Eje y de Nyquist Visualiación instantánea de valores RPM
Gráifa de Nyquist plot (Polar)
Gráfica de Centro de Eje
Animación 3D del Eje
Machinery Health Manager software
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PeakVue™
PeakVue™ es una técnica de análisis patentada por Emerson para la detección temprana de impactos en cojinetes y engranajes en rangos de frequencia muy alta.
PeakVue™ complementa las medidas de vibración convencionales usadas para detección y medida cuantitativa para el análisis de causa raíz tales como …
– Desequilibrio – Desalineación – Resonancias – Holguras – Lubricación inadecuada
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Estructura de un Sistema de Vibraciones
Operación
Gestión
Predictivo (PdM)
Ingeniería / Fiabilidad Planificación
Instrumentación
Equipos Dinámicos
Servidor Histórico de Datos
Monitorización y Análisis periódicos en planta (offline)
Instrumentación y Control existentes
Monitorización y Análisis automatizado (online)
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Resumen El Análisis de Vibraciones es una técnica clave para el mantenimiento
predictivo de Equipos Dinámicos Ayuda a predecir de manera temprana fallos mecánicos
principalmente Consecuentemente nos ayuda a planificar mejor las tareas de
mantenimiento Nos permite mejorar nuestra disponibilidad de equipos Reduce los costes de mantenimiento asociados Evita fallos catastróficos y mejora la seguridad en planta
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Gracias