Las situaciones de exceso de velocidad en máquinas rotativas deben evitarse a toda costa. El más mínimo exceso de velocidad puede provocar tensiones mecánicas que deformen las piezas giratorias de la máquina. Las situaciones de sobrevelocidad más graves pueden hacer que los extremos de las palas rocen con la carcasa. Las situaciones de sobrevelocidad más graves pueden provocar el desprendimiento de los álabes de la turbina, con la consiguiente penetración de piezas de la máquina en la carcasa. Este artículo describe las causas más comunes del exceso de velocidad.
Eje roto
Cuando se rompe un eje motriz (por ejemplo, debido a una desalineación), la turbina experimentará de repente una resistencia mínima. Con la fuerza motriz restante (combustible o vapor), el rotor podrá acelerar rápidamente y superar los límites mecánicos de la máquina. Un sistema avanzado de detección de sobrevelocidad detectará cuándo una máquina rotativa supera el umbral de aceleración máxima tolerable, disparará una alarma e iniciará una función de desconexión incluso antes de que se produzca una situación real de sobrevelocidad. Sin embargo, la fuerza motriz tardará algún tiempo en desaparecer, durante el cual la máquina aún podría alcanzar un nivel de velocidad peligroso. Por lo tanto, es esencial conocer a fondo su máquina y saber qué aceleraciones son aceptables a cada velocidad.
"Un sistema avanzado de detección de exceso de velocidad iniciará una función de desconexión por aceleración incluso antes de que se produzca una situación real de exceso de velocidad".
Mal funcionamiento de la válvula
Las válvulas de control / seguridad son piezas mecánicas importantes de una máquina. Las consecuencias de un fallo de las válvulas de control pueden ser importantes. Cuando una válvula de control de una turbina de vapor se atasca o cuando una de sus válvulas de presión permanece abierta, podría provocar una fuerza motriz excesiva en el eje. Al igual que en el caso de un eje roto, esto podría provocar una aceleración excesiva y un exceso de velocidad.
Pruebas de los dispositivos mecánicos de sobrevelocidad
La protección mecánica / hidráulica contra el exceso de velocidad puede fallar durante una prueba de exceso de velocidad. Estos sistemas tienen modos de fallo que sólo pueden comprobarse cuando se realiza una desconexión por exceso de velocidad real. Cuando el sistema se atasca debido al barniz o a la suciedad, el dispositivo mecánico de sobrevelocidad no podrá apagar la maquinaria cuando sea necesario.
Error humano
Aunque la mayoría de los sistemas están automatizados, sigue habiendo margen para acciones e interferencias humanas. Por ejemplo: dejar una anulación en su sitio tras una parada de mantenimiento. Otro ejemplo es un error del operario. Esto es cada vez menos probable debido a los avances tecnológicos que requieren una intervención humana mínima, pero sigue siendo una de las principales causas de sobrevelocidad en la maquinaria rotativa.
Entrada incorrecta del sensor
La señal de velocidad podría estar dañada por un sensor montado o ajustado incorrectamente o por errores de configuración del sistema, lo que provocaría una entrada incorrecta en la lógica del sistema. Una entrada incorrecta del sensor también podría afectar al sistema de control, lo que posteriormente podría provocar una situación de exceso de velocidad. Esto dejaría a la máquina rotativa vulnerable a situaciones de exceso de velocidad no detectadas.
Fallo del sistema de control
Un fallo del sistema de control de velocidad puede provocar una situación de exceso de velocidad. Un sistema de control de velocidad se utiliza para regular la velocidad de la máquina giratoria. Una señal de entrada no válida o un error de programación podrían poner en marcha un fallo del sistema de control de velocidad, lo que posteriormente podría provocar un exceso de velocidad.
