¿Qué máquinas cubre la norma ISO 20816-5?

La norma ISO 20816-5 se aplica a máquinas hidráulicas, incluyendo turbinas Kaplan verticales, turbinas Francis verticales, turbinas-bomba verticales, turbinas Pelton horizontales y bombas verticales que operan en centrales hidroeléctricas. Abarca máquinas con velocidades nominales de entre 60 y 1000 RPM.

¿Por qué los límites de vibración de las turbinas hidráulicas son diferentes a los de las turbinas de vapor?

Las máquinas hidráulicas operan a velocidades mucho más bajas que las turbinas de vapor (a menudo, entre 60 y 500 RPM frente a 1500 y 3600 RPM). Además, experimentan fuerzas de excitación hidráulica provenientes del flujo de agua, las sobrepresiones del tubo de aspiración y la cavitación, que generan diferentes patrones de vibración. Las máquinas verticales tienen consideraciones adicionales para la vibración de los cojinetes de empuje.

¿Qué es la medición del desplazamiento del eje en turbinas hidráulicas?

El desplazamiento del eje en turbinas hidroeléctricas se mide mediante sondas de proximidad instaladas cerca de los cojinetes guía, que suelen medir el desplazamiento de pico a pico en micrómetros (μm pp). Esto es fundamental en máquinas verticales, donde la monitorización de la órbita del eje revela desequilibrio, desalineación e inestabilidades hidráulicas.

¿Por qué las turbinas Pelton horizontales tienen límites diferentes?

Las turbinas Pelton horizontales tienen límites de vibración más bajos que las máquinas verticales debido a que los rodamientos horizontales son más sensibles a las fuerzas dinámicas. La naturaleza impulsiva del impacto de los chorros de las ruedas Pelton también produce características de vibración diferentes a las de las turbinas de reacción como Francis y Kaplan.

¿Qué debo hacer si la vibración llega a la zona C en una turbina hidráulica?

La zona C indica que la máquina no es apta para un funcionamiento continuo a largo plazo. Investigue las causas principales, como la cavitación del rodete, el golpe de ariete del tubo de aspiración, el desgaste del cojinete guía, la desalineación del eje o la resonancia hidráulica. Aumente la frecuencia de monitoreo, planifique el mantenimiento correctivo durante la próxima parada programada y considere las restricciones de carga.

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Límites de vibración: turbinas hidráulicas y unidades de bombeo

Evalúe la intensidad de la vibración en turbinas hidráulicas, turbinas-bomba y bombas según la norma ISO 20816-5. Permite medir la velocidad de la carcasa del cojinete y el desplazamiento del eje.

ISO 20816-5 Zonas A/B/C/D Máquinas hidráulicas

Tipo de máquina

Medición

Valor medido (mm/s RMS)

Ajustes preestablecidos rápidos

Resultados

Zona de vibración

—

Valor medido

—

Recomendación

—

Zona	Límite	Descripción

Alcance de la norma ISO 20816-5

La norma ISO 20816-5 especifica los criterios de evaluación de vibraciones para máquinas hidráulicas, como turbinas Kaplan, Francis y Pelton, turbinas-bomba y bombas utilizadas en centrales hidroeléctricas. Abarca configuraciones de máquinas tanto verticales como horizontales.

Vibración de la carcasa del cojinete — Máquinas verticales

Velocidad de vibración de banda ancha medida en la carcasa del cojinete en mm/s RMS, típicamente en un rango de 10 a 1000 Hz. Se aplica a unidades verticales Kaplan, Francis, de bomba-turbina y de bombeo.

Límite de zona	Velocidad (mm/s RMS)
A/B	2.8
ANTES DE CRISTO	5.3
CD	8.5

Vibración de la carcasa del cojinete — Pelton horizontal

Las turbinas Pelton horizontales tienen límites permitidos más bajos debido a la disposición de los cojinetes y las características de carga de impulso.

Límite de zona	Velocidad (mm/s RMS)
A/B	2.3
ANTES DE CRISTO	4.5
CD	7.1

Desplazamiento del eje — Máquinas verticales

El desplazamiento relativo del eje se mide con sondas de proximidad y se expresa como desplazamiento pico a pico en μm.

Límite de zona	Desplazamiento (μm pp)
A/B	80
ANTES DE CRISTO	160
CD	260

ℹ️ Nota: Las máquinas hidráulicas verticales presentan características de vibración únicas debido a la acción de la gravedad a lo largo del eje. El estado de los cojinetes de empuje y las fuerzas hidráulicas (golpes de sobrepresión en el tubo de aspiración, cavitación) afectan significativamente el comportamiento de la vibración.

⚠️ Importante: Se debe monitorear la vibración tanto de la carcasa del cojinete como del eje. La peor de las dos evaluaciones determina la evaluación general. Las condiciones de operación (carga, altura de descarga, nivel de agua de cola) influyen considerablemente en los niveles de vibración en las máquinas hidráulicas.

Límites de vibración para turbinas hidroeléctricas según ISO 20816-5 | Vibromera

Publicado por Nikolai Shelkovenko sobre 15 de febrero de 2026 5 de marzo de 2026

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Alcance de la norma ISO 20816-5

Vibración de la carcasa del cojinete — Máquinas verticales

Vibración de la carcasa del cojinete — Pelton horizontal

Desplazamiento del eje — Máquinas verticales