Casos de Estudio + Historias  

Usos de la onda de tiempo

Oscar Medina
Oscar Medina | Ingeniero en Confiabilidad, PFizer

En el análisis de vibraciones, el espectro es el máximo referente a la hora de seleccionar una herramienta que nos brinde un diagnóstico sobre la condición de nuestros equipos, pero existen muchas otras técnicas que nos ayudan a determinar la causa de la vibración, inclusive con mayor certeza dependiendo del tipo de maquina o componente en el cual estemos trabajando.

Una de estas es la onda de tiempo, muchos desconocen su aplicación y como ponerla en práctica al momento de detectar una falla. Sirve como apoyo para confirmar el diagnostico efectuado mediante el espectro de vibración, sin embargo, casos donde el análisis espectral no es suficiente para identificar que está originando la vibración de la máquina, la onda de tiempo puede hacerlo.

Veamos estos casos reales:

Desalineación Motor-Bomba:

En la imagen podemos observar el espectro de velocidad de vibración de una bomba, lado acople en dirección vertical, la componente 1x RPM con una amplitud de 5.2 mm/s Pk, producido por posible desalineación paralela del conjunto.

El espectro quizás pueda confundirse con un desbalance o soltura mecánica debido a las bajas amplitudes (apenas apreciables) de las frecuencias armónicas y asíncronas.

 

Miremos ahora la onda de tiempo, observan la forma M/W que posee? Este comportamiento es característico cuando estamos en presencia de una desalineación, con esto ponemos fácilmente corroborar el diagnostico.

Daño en Rodamiento

En el espectro de aceleración (ver imagen debajo) de la bomba lado libre horizontal, se presenta la frecuencia de falla de pista interna con bandas laterales a la velocidad de giro, con un valor global de vibración de 6.6 g’s.

En este caso el espectro de vibración es bastante claro, aun así, la onda de tiempo también nos ayuda a determinar este problema al ver la modulación a la velocidad de giro.

Soltura Rotativa

En la figura debajo, espectro de velocidad de vibración del motor lado acople en dirección vertical, aparece la componente 1x velocidad de giro con múltiples armónicos, hasta 10x generados por la naturaleza no lineal de los impactos.

En este caso, debido al gran número de armónicos y al levantamiento del piso espectral en todo el ancho de este, estamos en presencia de soltura rotativa, que se da en los componentes internos de motor, específicamente en el rodamiento.

 Ahora, si imaginamos por un momento que hay menos armónicos (hasta 5-6x) se podría haber diagnosticado como una desalineación severa y ante la duda ¿qué podemos hacer? ¡Si, bien pensado! la onda de tiempo nos ayudara a confirmar la causa de la vibración.

Como notaran, es mayor la amplitud en un sentido de la gráfica, esto debido al excesivo juego/holgura, uno de los patrones característico que se reflejan en la onda de tiempo cuando ocurre esta falla.

Daño en Cojinete

El espectro de velocidad del soplador lado acople horizontal (donde se alojan dos cojinetes y un rodamiento de carga axial) vemos como es dominado por un pico a la velocidad de salida, el cual fue incrementándose con el tiempo. Cabe señalar que todos los puntos de medición mostraban esta misma firma espectral, por eso se presumía la posibilidad de un desbalance del soplador, soltura estructural o desalineación.

Para ir descartando las posibles causas antes mencionadas, primeramente no era desbalance, el soplador era nuevo y estaba balanceado, se comprueba la alineación encontrándose dentro de los valores admisibles de operación, finalmente la soltura estructural, un perno flojo que al ajustarlo aumentaba entre 2-3 mm/s PK la amplitud de vibración (con lo cual se pensó que este era el problema), de modo que con el perno ajustado y verificada la alineación se pone en marcha el equipo ¿y que ocurrió? nuevamente el mismo patrón espectral con alta amplitud.

Es aquí donde entra al campo nuestro jugador estrella, con la onda de tiempo configurada, recolectados y analizados los datos, observamos mayor amplitud en un lado de la onda respecto al otro, con lo que se sospechó de un juego excesivo entre el eje y el cojinete, tomando la decisión de interrumpir la operación para su revisión.

Encontrándose totalmente rayados con desprendimiento de material. Es así como esta maravillosa herramienta pudo detectar y dar solución a un problema que cada día se hacía más misterioso y complicado de atacar.

Conclusión

Las ondas de tiempo son una herramienta poderosa, que con una configuración correcta podemos detectar un buen numero de fallas y diagnosticar el estado en el que se encuentran nuestros equipos. Tengamos siempre presente las distintas técnicas predictivas, con sus diferentes aplicaciones y seremos buenos doctores de nuestras maquinas.

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2 Comments
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Angel
10 meses hace

Excelente Oscar. Muy bueno los ejemplos y la explicación. Abrazo

Jose Franco
1 mes hace

Gracias por compartir tu experiencia, en lo adelante indagare mas en la onda de tiempo. Siempre reviso los FFT solamente y muchas veces (la mayoria) quedan dudas sobre la causa exacta del problema

SOBRE EL AUTOR

Oscar Medina
Oscar Medina Ingeniero en Confiabilidad, PFizer

Oscar Medina nació en Venezuela y es ingeniero mecánico de la Universidad de Zulia. Oscar obtuvo su certificación CAT II en Análisis de Vibraciones en el 2018 y fue ganador de una beca de Mobius Institute. Actualmente labora como ingeniero de confiabilidad enfocado en máquinas rotativas y su experiencia cubre la industria petroquímica, O&G y farmacéutica.