ISO 7919-1: Evaluación de las vibraciones de las máquinas mediante mediciones en ejes giratorios
ISO 7919-1 - “Vibraciones mecánicas - Evaluación de las vibraciones de máquinas mediante mediciones en ejes rotatorios - Parte 1: Directrices generales” - es la norma internacional clave para medir y juzgar las vibraciones en los eje giratorio de una máquina. Es la contrapartida directa de ISO 10816 (ahora modernizado como ISO 20816 ), que se ocupa de las vibraciones medidas en la carcasa no giratoria. Mientras que la norma de la carcasa escucha la estructura, la ISO 7919 vigila el propio eje, utilizando la técnica de medición sin contacto. sondas de proximidad para medir el movimiento del rotor en relación con sus rodamientos. Esta distinción es muy importante en máquinas grandes y críticas con cojinetes de película fluida (turbinas, compresores y grandes bombas), donde el comportamiento dinámico real del rotor marca la diferencia entre un funcionamiento seguro y un cojinete dañado.
1. Ámbito de aplicación y principio de medición
La norma establece procedimientos generales para medir y evaluar las vibraciones en los ejes giratorios. Su principio fundamental es que la magnitud de interés es el movimiento vibratorio del propio eje, medido normalmente relativa a la carcasa estacionaria del rodamiento. Esta es la desviación crítica de las mediciones de la carcasa cubiertas por la norma ISO 20816. La vibración del eje es la medición preferida en máquinas cuyo rotor tiene una gran masa en comparación con una carcasa relativamente flexible y que funcionan en película fluida. cojinetes de deslizamiento. En esos casos, puede producirse un gran movimiento del eje dentro del juego del rodamiento sin que se transmita nunca al exterior de la carcasa, por lo que un acelerómetro de carcasa simplemente lo pasaría por alto. El objetivo es evaluar la gravedad de este movimiento dinámico del eje y, de este modo, proteger la máquina de daños en el rodamiento o de contacto entre el rotor y el estator.
2. Cantidades medidas
La norma especifica qué parámetros medir y evaluar. La cantidad principal para severidad de vibración es Spáginas, el pico a pico vibratorio desplazamiento del eje. Representa la excursión total de la línea central del eje a medida que se desplaza dentro del rodamiento y, como se expresa en micrómetros, puede compararse directamente con el juego físico del rodamiento, una propiedad especialmente útil para la protección de la maquinaria.
La norma también valora otras magnitudes para el diagnóstico. Recomienda que el sistema de medición sea capaz de proporcionar:
- En órbita del eje - la trayectoria trazada por la línea central del eje, esencial para diagnosticar problemas como remolino de aceite o desalineación.
- La media posición de la línea central del eje - un desplazamiento que puede indicar un cambio de carga o de alineación.
- Valores filtrados - para algunas aplicaciones la vibración a 1× velocidad de funcionamiento se evalúa por separado para aislar el desequilibrar respuesta.
3. Instrumentación y montaje
Esta parte ofrece orientación práctica sobre el hardware. Especifica un sistema de sonda sin contacto construido a partir de tres componentes que se calibran juntos y son no intercambiables:
- La sonda (sensor) - la corrientes de Foucault consejo sensorial.
- Un cable alargador de una longitud definida.
- Un conductor (proximitor) que condiciona la señal.
Las sondas se montan por parejas en cada cojinete, separadas 90° en una configuración X-Y. Esto permite al sistema captar el movimiento bidimensional completo de la línea central del eje y reconstruir la órbita. La norma subraya que la calidad de la instalación es fundamental: soportes de montaje rígidos, separación correcta de las sondas y una “pista de la sonda” lisa en el eje que esté libre de daños mecánicos o eléctricos. sin que, de lo contrario, corromperían la señal. Dado que la excentricidad mecánica y eléctrica añade un error una vez por revolución que se disfraza de vibración, normalmente se aplica una compensación de marcha lenta a baja velocidad antes de confiar en los datos.
4. Criterios de evaluación y zonas
La norma ofrece dos formas complementarias de juzgar la gravedad. La primera es un criterio absolutoel S medidopáginas se compara con los límites predefinidos utilizando un modelo de cuatro zonas.
- Zona A (Buena): el nivel de vibraciones previsto para las máquinas recién puestas en servicio.
- Zona B (Satisfactoria): apto para un funcionamiento prolongado sin restricciones.
- Zona C (Insatisfactoria): un problema potencial; la máquina debe ser investigada para encontrar la causa.
- Zona D (Inaceptable): niveles considerados perjudiciales, que requieren una acción inmediata.
El segundo es un criterio de modificaciónun aumento significativo de las vibraciones a partir de un base puede ser una advertencia temprana de un fallo en desarrollo, incluso cuando el nivel absoluto todavía se encuentra dentro de la zona “Satisfactorio”. La parte 1 sólo proporciona este marco general; los límites numéricos específicos de la zona se encuentran en las partes específicas de la máquina de la serie ISO 7919, ya que el desplazamiento admisible de una gran turbina lenta difiere en gran medida del de un pequeño compresor de alta velocidad. Por regla general, los límites se ajustan a la velocidad máxima del eje y, en última instancia, al juego disponible del cojinete.
5. Configuración de alarmas: Alerta y Disparo
La última sección convierte los criterios de evaluación en un método de trabajo. protección de maquinaria sistema, recomendando una estrategia de alarma de dos niveles:
- Alerta consigna (alarma): situado justo por encima de la línea de base de funcionamiento normal y estable de la máquina. Su incumplimiento advierte al operador de que las condiciones han cambiado y de que está justificada una investigación.
- Viaje consigna (apagado): un límite absoluto establecido en el que el funcionamiento continuado probablemente causaría daños graves. Si se supera, debería producirse una parada automática para evitar un fallo catastrófico.
La norma aconseja basar estos valores de consigna en ambos los límites absolutos de la zona (no debe establecerse una desconexión por encima del límite de la zona C/D) y en un cambio significativo de la línea de base; puede activarse una alerta si la vibración se duplica, aunque permanezca en la zona B. Esta combinación de lógica absoluta y relativa es exactamente lo que necesita un sistema de protección continua para detectar tanto las desviaciones bruscas como la deriva lenta.
6. Conceptos clave en la práctica
- Vibración del eje frente a la carcasa: En las máquinas con rotores macizos y rígidos y carcasas flexibles, el movimiento del eje es un indicador mucho más directo y fiable del estado dinámico que lo que llega al exterior de la carcasa.
- La protección de la maquinaria es lo primero: Aunque los datos también alimentan los diagnósticos, la función principal del marco ISO 7919 es la protección en tiempo real contra fallos catastróficos.
- El valor del movimiento relativo: La medición del eje contra el cojinete permite al analista calibrar directamente qué parte del juego del cojinete se está utilizando, e identificar problemas como el remolino de aceite o un exceso de precarga.
Cuando esta norma regula máquinas críticas instrumentadas de forma permanente, los instrumentos portátiles cubren la labor complementaria de diagnóstico sobre el terreno y corrección in situ. Un analizador de dos canales como el Balanset-1A mide la amplitud 1× y fase en los propios cojinetes de la máquina a velocidad de funcionamiento, de modo que un ingeniero pueda confirmar que un desequilibrio señalado por una tendencia de vibración del eje es realmente un desequilibrio y, a continuación, equilibrar el rotor y verificar el resultado sin perturbar el sistema de sonda de proximidad instalado.
7. La norma y su familia
ISO 7919-1 es el documento general de “directrices generales”; las partes numeradas que le siguen (que cubren clases específicas de máquinas como turbinas de vapor, turbinas de gas y máquinas industriales acopladas) proporcionan los límites numéricos reales. Si se lee junto con la serie ISO 20816 basada en la carcasa, completa la imagen de las vibraciones de la máquina en sus dos caras (el movimiento del eje por un lado y la respuesta estructural por otro) que cualquier programa riguroso de supervisión de las vibraciones de la máquina debe tener en cuenta. maquinaria crítica se basa. La Organización Internacional de Normalización publica el texto completo, con autoridad jurídica, que debe adquirirse en el catálogo oficial de la ISO; este artículo resume su estructura e intención para que los conceptos puedan aplicarse sin tener el documento en la mano.
