Una bomba de aceite recién revisada muestra un patrón de vibración anormal tras un breve periodo de funcionamiento. ¿Qué hacer? Este informe analiza un caso en el que se observa una desviación durante las mediciones periódicas de vibraciones. Los problemas se caracterizan por el aumento de los valores de vibración, con lo que se superan los límites establecidos por la norma ISO 10816. La instalación en cuestión es un sistema de turbina de vapor, en el que la bomba de aceite principal es accionada por una turbina de vapor. Las mediciones de esta instalación se analizan mediante Condition Monitoring.
3 de enero
28 de enero
Espectro del 28 de enero
Análisis
Frecuencias visibles:
- Bomba de aceite 1xRPM (57 Hz) que varía entre 18 y 30 mm/s RMS.
- Bomba de aceite 2xRPM (114 Hz) a 1,5 mm/s.
- Turbina 1xRPM (104 Hz) a 2 mm/s.
- Numerosos armónicos de la velocidad de la turbina, en torno a 1 mm/s por pico.
- La frecuencia de malla del engranaje de 14 mm/s tiene bandas laterales de ambas velocidades (57 Hz y 104 Hz).
Conclusión
Las distintas frecuencias con sus correspondientes niveles indican desgaste y mayores holguras en la transmisión por engranajes y los cojinetes. Además, es probable que la alineación sea incorrecta. Dado el rápido aumento de los niveles, se trata de un problema grave.
Las mediciones se realizaron con 3 sensores y 2 sistemas de medición diferentes para garantizar la precisión. Según la norma ISO 10816-3, el nivel de vibración se sitúa en la zona D: Los valores de vibración dentro de esta zona se consideran normalmente de gravedad suficiente para causar daños a la máquina.
Consejos
Detenga la instalación lo antes posible y revise la bomba de aceite. Durante esta revisión, preste especial atención a los siguientes puntos:
- Compruebe la holgura de todos los cojinetes de la bomba.
- Inspeccione la alineación de los engranajes y compruebe el engrane utilizando un plano. Esto, en combinación con la holgura de los dientes de los 2 engranajes. Compruebe la alineación general de la bomba. Compruebe si el impulsor está dañado.
Consecuencia
El cliente revisó las recomendaciones del informe y las debatió internamente. Dado el tiempo adicional que ya había llevado la revisión original, junto con los ingresos generados por la máquina mientras estaba en funcionamiento, se tomó la decisión de seguir operando. Tras unas semanas de funcionamiento continuo, la bomba de aceite auxiliar entró de repente en pleno funcionamiento. La bomba de aceite principal dejó de funcionar. Tras una inspección, se descubrió que la bomba de aceite ya no giraba.
Consecuencia de dejar que la instalación siga funcionando
Izquierda: Rotura del eje en el lado de la turbina
Correcto: Rotura de eje en el lado de la bomba
Conclusión de la inspección de rotura de eje
La superficie de fractura, como se ve en las fotos de arriba, es una típica fractura por fatiga. Son claramente visibles las líneas de crecimiento en el sentido contrario a las agujas del reloj y las superficies de fractura residuales a la derecha del centro. A partir del patrón de daños, es evidente que el inicio de la grieta se produjo en la transición entre la parte inferior del chavetero y la pared del chavetero.
Durante la rotura del eje, la superficie de fractura causó algunos daños en las líneas de crecimiento. Esto puede considerarse un daño secundario. La fractura residual, muy deformada plásticamente, también se considera daño secundario.
Chavetero con mala superficie y transición al cuello del eje
La razón por la que la fractura se originó específicamente aquí se encuentra en el chavetero del eje. Este chavetero ha sido mecanizado con una fresa sin filo, introduciendo pequeñas grietas durante el proceso de diseño. Además, hay un estrangulamiento del eje, situado precisamente en el chavetero. Este cuello está acabado con una transición demasiado afilada, lo que provoca muescas. Esta es la parte más débil del eje y nunca debería estar presente en o cerca de un chavetero.
Una causa común de fractura por fatiga es un error de alineación. Este error de alineación provoca una carga dinámica muy variable que, a su vez, acelera el proceso de fatiga.
