Nueve Minutos de Conocimiento  

Diagnóstico y corrección de la resonancia en una bomba vertical de agua de mar

Ali Al-Shurafa | Especialista en Ingeniería de Mantenimiento, Saudi Aramco

Este caso implica una bomba de agua de mar de enfriamiento vertical en una planta de energía. La velocidad es de 600 rpm, y no tenía ruido ni problemas operativos. La corriente era normal, pero recibieron una alarma de vibración.

Los síntomas

Hay dos rodamientos, superior e inferior, y cada uno tiene tres lecturas: vertical, horizontal y axial. ¿Ve algún síntoma de resonancia en estas lecturas?

En primer lugar, la vibración es direccional. La vibración desde el otro lado es el doble de la de la línea. Y las tendencias muestran que la mayoría de la vibración es sincrónica en 1X. Este es otro síntoma.

¿Ve otro síntoma? Hay un salto repentino, generalmente asociado con un cambio en la frecuencia natural.

Pruebas especializadas

Para verificarlo, realizamos pruebas especializadas: modo monitor y alta resolución. Cada vez que usted realiza una prueba especializada, necesita tener un objetivo en mente para poder anticipar los resultados. El objetivo de la prueba del modo monitor era comprobar la estabilidad. ¿La amplitud es 1X constante o fluctuante? ¿Hay otros componentes que fluctúan? ¿La forma de onda siempre tiene la misma forma?

Un objetivo de alta resolución es ver si hay otros componentes que no se pueden ver con resolución normal. Puede haber dos picos estrechamente espaciados que generen un ritmo u otras frecuencias. El resultado fue que, de hecho, sólo había un pico a 1X sin bandas laterales.

El ingeniero del equipo estuvo de acuerdo en que el motor tenía alta vibración, y lo apagó para inspeccionarlo en busca de soltura u otro problema. También probaron el motor y el rodamiento, y si había un problema con el ventilador, y no encontraron nada. Tampoco hubo desalineación en el acoplamiento.

Realizaron una prueba de impacto con el objetivo de encontrar la frecuencia natural y compararla con la frecuencia de funcionamiento. La frecuencia natural estaba cerca de la velocidad de operación, 600. La conclusión fue que lo más probable es que hubiera resonancia.

¿Qué ha pasado?

Abrimos un antiguo informe y encontramos una advertencia para las personas de mantenimiento: esta máquina tiene una frecuencia natural baja de 700. El informe también decía que la máquina hermana funcionaba a 800. Esto significa que la máquina en cuestión originalmente tenía una frecuencia natural de 800, y con el tiempo se degradó a 700. Debido a que no se tomó ninguna medida, se degradó aún más hasta que coincidió con la velocidad de operación en 600, y se amplifió.

El siguiente paso fue identificar dónde se estaba degradando la rigidez. Miramos las articulaciones y las conexiones problemáticas. Cuando inspeccionamos la base, descubrimos que las tuercas de los pernos de retención en la cabeza del motor estaban sueltas. Pudimos moverlos a mano porque no estaban fijados en la rosca, estaban corroídos. Recuerde, esta es una bomba de agua de mar en un ambiente húmedo, y a veces se filtra. Fue inútil tratar de apretar las tuercas.

Esto resultó ser un caso en el que se aplicó una solución temporal, con la intención de aplicar una solución permanente más adelante. Las tuercas fueron reemplazadas, pero la solución permanente habría sido arreglar las fugas y reparar la base de hormigón. Después de reemplazar las tuercas, la vibración bajó de 0.41 a 0.04 ips.

Tenga en cuenta que nuestra información casi nunca está completa, pero tenemos que tomar una decisión basada en la información disponible para reparar el equipo.

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SOBRE EL AUTOR

Ali Al-Shurafa Especialista en Ingeniería de Mantenimiento, Saudi Aramco

Ali es un ingeniero de vibración y equipos rotativos, actualmente con sede en la planta de gas de Ju’aymah, Saudi Aramco. Anteriormente trabajó como miembro de la facultad de la universidad y se desempeñó como ingeniero de encargo para la Saudi Electricity Company. Está muy involucrado en la solución de problemas de equipos rotativos y mejoras de confiabilidad. Ali desarrolló y llevó a cabo con éxito muchos cursos y talleres académicos e industriales. El Sr. Al-Shurafa es un instructor certificado MLA 1, US 1, CMRP, Vibration Analyst Cat IV y un titular de MS Degree (2004).