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N° 22 Febrero 2.006
El presente documento tiene por objeto registrar y difundir internamente los casos, novedades y experiencias
propias dentro del Mantenimiento Predictivo /Proactivo y ponerlos a disposición del Mantenedor de Planta para
conocimiento y discusión de causas que producen fallas.
Próximo Número
“Video
Endoscopia”
En ocasión de paro anual
programado en nuestras
Plantas se realizo inspección
interna en equipos y
componentes
mediante
técnica de video endoscopia.
JORNADAS DE ULTRASONIDOS EN TUCUMAN
Tal lo mencionáramos en la sección de “Avances” del número anterior, los
días 17 y 18 de Octubre compartimos las jornadas de Ultrasonidos en un
marco de intercambio de experiencias con nuestros compañeros de
Mantenimiento de Central Térmica Tucumán CTT (Tucumán). Fueron dos
días de intensa actividad donde se realizó primeramente una exposición
teórica con la ayuda de material audiovisual sobre fundamentos y
aplicaciones del Ultrasonido, y a posterior pudimos compartir la experiencia
de realizar detecciones en el campo con los propios equipos. Sin dudas, las
respuestas recibidas reflejan lo altamente positivo que resultan estas
experiencias de Intercambio de conocimiento y cooperación.
Yac. Ramos, Salta Arg. Año IV, N°22, Feb. 2.006 Edición / Publicación: M. Sánchez
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ULTRASONIDOPROPAGADO EN AIRE / ESTRUCTURAS
APLICACIONES GENERALES:
FUGAS DE PRESION Y VACIO
AIRE COMPRIMIDO
OXIGENO
HIDROGENO
INTERCAMBIADORES DE CALOR
CALDERAS
CONDENSADORES
TANQUES
CAÑERIAS
VALVULAS
TRAMPAS DE VAPOR
EQUIPOS ELECTRICOS
CAJA INTERRUPTORA
TRANSFORMADORES
INSULADORES
TABLEROS
TORRES DE ALTA TENSION
INSPECCION MECANICA
RODAMIENTOS
FALTA DE LUBRICACION
BOMBAS
MOTORES
CAJAS DE ENGRANAJES
VENTILADORES
COMPRESORES
AUTOMOVILES
TRENES
MARINE
AVIACION
VENTAJAS DEL ULTRASONIDO:
9
9
9
9
9
9
DIRECCIONAL
LOCALIZABLE
MULTIPLES APLICACIONES
UTILIZACION EN TODO LOS AMBIENTES
INDICACION DE LA FALLA INCIPIENTE
SOPORTE PARA OTRAS TECNOLOGIAS
Personal de CCT Tucumán realizando las prácticas de detección de fallas durante las jornadas de Ultrasonidos
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Resolución:
“Cuando el problema es dificultoso, la diferencia entre el éxito y el fracaso será la calidad del
procesamiento de datos”
El pleno conocimiento del comportamiento dinámico de la máquina es esencial; tales como,
las frecuencias de fallas, frecuencias naturales y amplitudes de vibración críticas. Estos datos no están
disponibles, cuando se arranca por primera vez una máquina, pero conforme pasa el tiempo, se van
presentando problemas que para poder superarlos obliga a conocer la máquina en mayor detalle. La
experiencia ganada y los datos históricos, ayudaran a fijar los niveles normales de vibración y los
límites máximos tolerables con la finalidad de advertir el inicio de las fallas cuando aún son
incipientes antes que estos lleguen a ser catastróficos. Las fallas tales como; rodamientos deteriorados,
engranajes con excesivos Back Lash, electromagnéticas, excentricidades, desbalances,
desalineamientos, flexión de ejes, hidráulicas, aerodinámicas, etc. generaran frecuencias de
vibraciones particulares. Par asegurar el éxito en el análisis vibracional, el analizador de vibraciones
debe tener una excelente resolución (precisión en las frecuencias) y un buen rango dinámico (precisión
en medir las amplitudes). La resolución se refiere a la capacidad del instrumento de permitir que el
analista vea en el espectro, las frecuencias cercanas, espaciadas. La resolución presente en el espectro
depende del número de líneas usadas para el cálculo FFT (el cual esta relacionado al muestreo de
datos), el rango de frecuencias y la selección de la ventana.
NUESTRO CASO DE ANALISIS
UNIDAD CONDUCTORA
UNIDAD CONDUCIDA
Motor eléctrico:
Soplador / Ventilador
Marca: WEG
Tipo: Axial ajuste manual
Tipo: 180 L
Palas: 4
Serie N°: 0298A000682
Diámetro: 4.200 m.m.
Potencia: 30 HP @ 1.470 RPM
R.P.M = 332
ESQUEMA DE MAQUINA DE AEROENFRIADOR DE PROPANO E-1401-B2
4
1
MOTOR
2
3
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CASO:
DIAGNOSTICO:
Aero Enfriador E-1401-B2
Frecuencia de Paso de Palas (BPF)
Se trata de equipo Aero Enfriador de Propano (E-1401-B2), que presta servicio dentro del Sistema
de Refrigeración de Planta, y cuyos datos de placa y esquema de máquina figuran más arriba.
Este equipo se encuentra incluido dentro de la Ruta de medición de Vibraciones y monitoreos
periódicos, por lo que favoreció al análisis de su estado al momento de la toma de decisiones de
acciones de Mantenimiento. Trataremos de transmitir en esta experiencia el comportamiento
Vibratorio observado, el cual trajo aparejado algunas dudas en la definición del origen de las
componentes vibratorias observadas dentro del espectro, obligando a la necesidad de replantear los
cálculos y análisis originales y a realizar algunas pruebas en campo para arribar a un diagnóstico
definitivo.
Era observado dentro del espectro un pico componente de amplitud variable en el tiempo y de
frecuencia cercana a 1X Motor eléctrico (Fig. 1). Si bien, la gráfica de tendencia para el mismo punto
mostraba un valor global de amplitud variable entre toma y toma, aunque controlado por debajo del
valor máximo permisible, permitiendo sugerir que la componente principal podría estar relacionada
con la frecuencia de Paso de Palas (BPF), igualmente se deseaba definir su origen dada la cercanía
de frecuencias entre el 1X Motor eléctrico y 4X paso de Palas, a fin de descartar también los
problemas relacionados con uno y otro.
(Fig. 1) Espectro de Velocidad para el punto 2 (Motor eléctrico) 400 líneas de Def.
Podía ser observado en el espectro también una sensible variación de frecuencia en la componente
principal, lo que generaba dudas acerca de las verdaderas velocidades de giro de cada componente
de la máquina. Esto se confirmo al realizar las pruebas de verificación en campo con la ayuda de
cintas refractarias y tacómetros, en efecto existía variación de RPM producto de la variación de
frecuencia de origen en la Planta Generadora de Potencia.
El cálculo original para esta máquina contemplaba 1.470 RPM para el Motor eléctrico (conductor),
según los datos de placa y 332 RPM para el reductor (conducida), este último quedo deducido del
producto de los diámetros de las poleas por las RPM.
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Con los nuevos datos y pruebas realizadas en campo se realizó un nuevo cálculo a fin de determinar
la resolución más óptima de los espectros.
Cálculo de Resolución y Tiempo de adquisición de datos
Se calcula la cantidad de líneas de resolución y tiempo de recolección de datos para la utilización de
una ventana Hanning.
•
La diferencia de frecuencias entre los dos picos de vibración 1 x RPM y 1 x Fc. BPF = 142 C.P.M
Resolución = 2 x Rango de Frecuencia x (Factor Windows)
Número de Líneas
Número de Líneas
= 2 x Rango de Frecuencias x (Factor Windows)
Resolución
Número de Líneas
=
2 x 60.000 x 1.5 =
1.267
142
Número de Líneas seleccionado será el inmediato superior disponible en el colector FFT, o sea 1.600
Líneas, calculado para un rango de frecuencia máximo de 60.000 R.P.M (1.000 Hz.)
Con este nuevo cálculo se realizaron las modificaciones necesarias en las configuraciones de cada
punto de medición logrando obtener una mejor definición y por ende una clara discriminación entre las
componente 1X Motor eléctrico y 1X Fc. Paso de Pala (BPF) (Fig.2).
1X (BPF)
1X (RPM Motor)
2X (BPF)
(Fig. 2) Espectro de Velocidad para el punto 2 (Motor eléctrico) 1.600 líneas de Def.
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RESUMEN FINAL Y CONCLUSIONES:
De la presente experiencia y posterior análisis se concluye que:
Como se mencionó en la introducción del presente Boletín, resulta de vital importancia el pleno
conocimiento del comportamiento dinámico de máquina, de modo de poder identificar y diferenciar
las diferentes componentes dentro de un espectro para facilitar un diagnóstico certero.
Si bien, ninguna de las componentes en cuestión observadas en el espectro superaba en amplitud el
máximo establecido comprometiendo la seguridad de la máquina, la mejor resolución permitió al
analista discernir entre uno y otro problema potencial, confirmando que entre ambas la
correspondiente a la frecuencia de Paso de Pala (BPF) era la más significativa.
La mayor precisión de los cálculos y la definición más conveniente para la configuración de los Point
Setup pueden significar la diferencia entre el éxito y el fracaso en un problema dificultoso.
Carlos M. Sánchez
Predictive Maintenance
Vibration Analyst Certified: Category II
Vibration Institute USA: ISO 14836-2
Ruta Nac. N° 34, Km. 1431, Gral. Mosconi
C/P 4560 Salta, Argentina
Tel: 054-03875-4-23333 Int: 680
E. Mail: [email protected]
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