Las situaciones de exceso de velocidad en la maquinaria rotativa deben evitarse a toda costa. Incluso el más mínimo exceso de velocidad podría provocar una tensión mecánica que cause la deformación de las piezas de la máquina rotativa. Situaciones de exceso de velocidad más graves podrían hacer que los extremos de los álabes rocen contra la carcasa. Las situaciones de exceso de velocidad más graves podrían provocar que los álabes de la turbina se soltaran, lo que daría lugar a que las piezas de la máquina perforaran la carcasa. Este artículo describe las causas más comunes del exceso de velocidad.
1. Eje roto
Cuando se rompe un eje de transmisión (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 máximo de aceleración tolerable, activará 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 tener un conocimiento profundo de su máquina y saber qué aceleraciones son aceptables a cada velocidad.
«Un sistema avanzado de detección de exceso de velocidad activará una función de desconexión ante un aumento de la velocidad incluso antes de que se produzca una situación real de exceso de velocidad».
2. Mal funcionamiento de las válvulas
Las válvulas de control y las válvulas de seguridad son componentes mecánicos importantes de una máquina. Las consecuencias del fallo de las válvulas de control pueden ser significativas. Cuando una válvula de control de una turbina de vapor se atasca o cuando una de sus válvulas de presión permanece abierta, esto podría provocar una fuerza motriz excesiva en el eje. Al igual que en el caso de un eje roto, esto podría causar una aceleración excesiva y un exceso de velocidad.
3. Pruebas de dispositivos mecánicos de protección contra el exceso de velocidad
La protección mecánica o hidráulica contra el exceso de velocidad puede fallar durante una prueba de exceso de velocidad. Estos sistemas presentan modos de fallo que solo pueden comprobarse al realizar una activación real por exceso de velocidad. Cuando el sistema se atasca debido a la acumulación de barniz o suciedad, el dispositivo mecánico de protección contra el exceso de velocidad no podrá detener la maquinaria cuando sea necesario.
4. Error humano
Aunque la mayoría de los sistemas están automatizados, sigue habiendo margen para la intervención y la interferencia humanas. Por ejemplo: dejar activa una anulación tras una parada por mantenimiento. Otro ejemplo es un error del operador. Esto se ha vuelto cada vez menos probable debido a los avances tecnológicos que requieren una intervención humana mínima, pero sigue siendo una de las principales causas de exceso de velocidad en la maquinaria rotativa.
5. Entrada incorrecta del sensor
La señal de velocidad podría verse alterada por un sensor montado o ajustado incorrectamente o por errores de configuración del sistema, lo que provocaría una entrada errónea en la lógica del sistema. Una entrada incorrecta del sensor también podría afectar al sistema de control, lo que posteriormente podría dar lugar a una situación de exceso de velocidad. Esto dejaría a la máquina rotativa vulnerable a situaciones de exceso de velocidad no detectadas.
6. Fallo del sistema de control
Un fallo del sistema de control de velocidad puede provocar una situación de exceso de velocidad. El sistema de control de velocidad se utiliza para regular la velocidad de la máquina rotativa. Una señal de entrada no válida o un error de programación podrían desencadenar un fallo del sistema de control de velocidad, lo que a su vez podría provocar un exceso de velocidad.
Cómo prevenir los incidentes por exceso de velocidad
Un sistema de detección de exceso de velocidad (ODS) es fundamental para mejorar la seguridad y la fiabilidad de su maquinaria rotativa. Como se ha señalado anteriormente en el artículo, un sistema de detección de exceso de velocidad evitará un incidente de exceso de velocidad desde el principio. En Istec, proporcionamos nuestro ODS a empresas industriales de renombre, ofreciendo un sistema rápido y escalable. Nuestras dos soluciones son SpeedSys 200 y 300, soluciones de SIL 2 y SIL 3, respectivamente.
