Es muy importante que las máquinas/instalaciones de una fábrica estén operativas, especialmente cuando una fábrica tiene que funcionar día y noche. Los tiempos de inactividad no planificados son muy indeseables, ya que generan costes elevados e innecesarios. Por lo tanto, es crucial supervisar continuamente cada máquina, en particular las más críticas, para evitar daños en la máquina, que conducen a tiempos de inactividad no planificados (prolongados).
Cuando existe una obligación de entrega, esto también supone costes adicionales para la empresa. Si una fábrica no puede funcionar durante un periodo prolongado debido a una avería o a daños en una máquina, la empresa no podrá cumplir sus obligaciones de entrega. Aunque se requiere una inversión importante en un sistema de supervisión, éste puede marcar la diferencia entre evitar una avería o sufrirla. Además, contribuye en gran medida a la seguridad de los empleados, la fábrica y el medio ambiente. Un sistema de supervisión de máquinas funciona de forma autónoma; una vez instalado, nadie tiene que interferir en él. Esto garantiza que el sistema no sea susceptible de posibles errores humanos, que son una de las principales causas de accidentes industriales.
Un ejemplo
Cuando una turbina entra en sobrevelocidad debido a una avería, las consecuencias son desastrosas si no existe un sistema de vigilancia. Cuando una turbina supera la velocidad máxima alcanzable, un sistema de vigilancia debe intervenir apagando la turbina. Esto ocurre cuando se dispara un valor de alarma, lo que provoca que el sistema de supervisión apague la turbina. Parar una máquina es la última barrera antes de que las cosas vayan realmente mal. A menudo preceden otros errores que hacen que la turbina entre en sobrevelocidad. Ejemplos de estos errores son problemas con el eje, el generador o el acoplamiento.
Capa aislada de protección
La capa aislada de protección es la última barrera antes de que las cosas vayan mal; el sistema de supervisión apaga la máquina. Siguiendo con el ejemplo anterior, la turbina de gas entra en sobrevelocidad y supera los valores de alarma preestablecidos. Se supera el número máximo de revoluciones por minuto y la máquina se para inmediatamente. Antes de que intervenga una capa aislada de protección, suelen preceder varios pasos. Un error lleva a otro hasta que se alcanzan los valores de alarma y se apaga la máquina. En casos de exceso de velocidad, los errores pueden producirse tan rápidamente que es imposible que los trabajadores intervengan a tiempo. Por tanto, la presencia de un sistema de supervisión que responda en menos de 40 milisegundos(directriz API 670) es de gran importancia. La capa aislada de protección nunca está conectada a una red (externa), lo que la hace inmune a los ciberataques.
Supervisión de máquinas y control de estado
Los sistemas de supervisión de máquinas están diseñados para garantizar que la máquina se apague cuando sea necesario si se produce una situación peligrosa. Esto suele ser el resultado de una serie de errores. Las opciones de medición de vibraciones pueden ofrecer una imagen clara del estado de una máquina, lo que a menudo permite intervenir antes de que se alcancen los valores de alarma y se active el sistema de supervisión de máquinas.
Un ejemplo
En 2009 se produjo un grave accidente en una central hidroeléctrica de Rusia (Sayano-Shushenskaya). Las vibraciones provocaron la fatiga del metal en los pernos que sujetaban la válvula de la turbina. Los pernos se rompieron, la válvula se soltó y una gran cantidad de agua a alta presión entró en la sala del generador, causando graves daños. 76 personas murieron cuando la turbina de la central hidroeléctrica explotó debido a las vibraciones. Además de las víctimas, la central hidroeléctrica era responsable de una producción de 6400 MW. A modo de comparación, la mayor central de energía (combustión de carbón) de los Países Bajos tiene una potencia de 1560 MW. La repentina paralización de toda la central hidroeléctrica dejó a la zona sin electricidad. Los costes de reparación ascendieron a más de 1.500 millones y duraron más de 5 años.
La fatiga del metal causada por las vibraciones podría haberse detectado mediante un sistema de supervisión de la máquina (supervisión de las vibraciones). Por lo tanto, un sistema de supervisión de la máquina (con supervisión de la condición) es de gran importancia. Aunque la probabilidad de que ocurra algo similar es muy pequeña, las consecuencias son inimaginables.
Control de máquinas para mayor seguridad
Aunque el tiempo de inactividad no planificado siempre es indeseable, un sistema de supervisión de la máquina puede evitar graves consecuencias, como víctimas (mortales), daños al medio ambiente y daños a la fábrica (y a las máquinas). Las consecuencias de una turbina demasiado sensible a las vibraciones son inimaginables (como se muestra en la figura 1). Además de la posibilidad de víctimas (mortales), la fábrica queda tan dañada que tardará meses (si no años) en volver a estar operativa. Esto causará graves problemas financieros y posibles problemas de entrega. Se trata de una central hidroeléctrica en la que existe una obligación de entrega.
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