Monitorización de vibraciones: cómo empezar

¿Por qué monitorizar el estado de las máquinas?

La mayoría de las máquinas se mantienen cuando se averían o según un calendario fijo. Lo primero supone paradas no planificadas; lo segundo, cambiar piezas que habrían durado mucho más. Con el mantenimiento basado en la condición mides el estado de la máquina y actúas cuando hace falta.

Un fallo de rodamiento se desarrolla por fases. Primero aparecen pequeños impactos repetidos que solo detectan los métodos sensibles. Después aumenta la vibración, luego el ruido y, por último, la temperatura, a menudo justo antes de la avería. Cuanto antes detectes el fallo, más tiempo tendrás para planificar la parada y pedir los repuestos.

En un aerogenerador, una avería del rodamiento principal o de la multiplicadora puede requerir una gran grúa y semanas de parada. En una estación de bombeo o una fábrica, una sola bomba, un ventilador o una cinta transportadora puede detener todo el flujo.

¿Qué hay que medir?

Un análisis de frecuencia (FFT) descompone la señal en frecuencias. Un pico a la velocidad de giro suele indicar desequilibrio; al doble de la velocidad de giro, desalineación; y en las frecuencias de fallo del rodamiento, daños en el rodamiento. Así no solo ves que algo va mal, sino también qué.

Mide en los soportes de los rodamientos, lo más cerca posible del rodamiento, en dirección radial y, a ser posible, también axial. Un sensor triaxial mide todas las direcciones a la vez.

ISO 20816: ¿cuándo es demasiada vibración?

La serie ISO 20816 sustituye a las antiguas ISO 10816 e ISO 7919 y cubre tanto las mediciones en los soportes de rodamientos como en el eje. La ISO 20816-3:2022 cubre máquinas industriales de más de 15 kW que giran entre 120 y 30 000 rpm, y divide el nivel en cuatro zonas.

Las zonas son un buen punto de partida, pero la señal más importante es el cambio. Una máquina que siempre ha funcionado a 1,5 mm/s y de repente marca 2,5 mm/s tiene un problema, aunque el nivel siga siendo aceptable.

¿Sensores inalámbricos o cableados?

Muchas plantas combinan ambos: sensores cableados donde una parada cuesta más e inalámbricos en el resto. Los sensores con FFT y alarmas integradas solo envían valores clave y alarmas, de modo que el sistema de control no se inunda de datos brutos.

Cómo empezar

1. Elige las máquinas. Valora cuánto cuesta una parada, el plazo de entrega de los repuestos y si afecta a la seguridad. Empieza por las más críticas.
2. Elige los puntos de medida. Soportes de rodamientos del motor y de la máquina accionada. Velocidad para el estado general, envolvente para rodamientos.
3. Mide una referencia. Mide en funcionamiento normal, idealmente a distintas cargas y velocidades, y registra el estado de operación.
4. Fija los límites de alarma. Parte de las zonas ISO y ajústalas a la referencia. Usa dos niveles: aviso y alarma.
5. Conecta con los sistemas existentes. Envía valores clave y alarmas al PLC, al SCADA o al sistema de mantenimiento, donde el personal ya mira.
6. Haz seguimiento. Cuando una alarma haya dado lugar a una intervención, comprueba qué encontraste y ajusta los límites.

1. Sensor suelto o mal montado. Una base magnética o una tapa de chapa fina amortiguan las altas frecuencias. Atornilla o pega el sensor al soporte del rodamiento.
2. Comparar estados de operación distintos. La vibración depende de la velocidad y de la carga. Compara en el mismo estado de operación, sobre todo en aerogeneradores, donde la velocidad sigue al viento.
3. Demasiadas alarmas. Unos límites demasiado estrictos hacen que se acaben ignorando las alarmas. Empieza con prudencia y ajústalos con el tiempo.
4. Solo temperatura. Cuando un rodamiento ya se calienta, a menudo es tarde para planificar la parada.

Ejemplos de distintos sectores

• Energía eólica – rodamiento principal, multiplicadora y generador. El eje principal gira despacio, así que el sensor debe trabajar a bajas frecuencias. El movimiento de la torre se mide con sensores de movimiento e inclinación.
• Energía hidráulica – rodamientos de turbinas y generadores, a menudo complementados con sensores que miden el movimiento del eje.
• Estaciones de bombeo – bombas y agitadores en emplazamientos remotos, donde los sensores conectados ahorran desplazamientos a la estación.
• Fábricas – ventiladores, compresores, cintas transportadoras y molinos.
• Calefacción urbana y cogeneración – bombas de circulación, ventiladores de humos y alimentación de combustible.
• Naval – motores, bombas y maquinaria auxiliar a bordo.

Sensores para monitorización de estado de SCN

Tenemos sensores de vibración de KP Sensors con análisis de frecuencia y alarmas integrados, con conexión Modbus o inalámbrica, y sensores de temperatura, humedad e inclinación para los mismos entornos. Cuéntanos qué máquinas quieres vigilar y adónde deben ir los datos, y te ayudamos a empezar.

Ejemplos de nuestra gama

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre la ISO 10816 y la ISO 20816?

La ISO 20816 es la serie más reciente y sustituye a la ISO 10816 y la ISO 7919. La ISO 20816-3:2022, por ejemplo, sustituyó a la ISO 10816-3:2009. Algunas partes antiguas, como la ISO 10816-7 para bombas, siguen vigentes.

¿Qué nivel de vibración es normal?

Depende del tamaño de la máquina y de la cimentación. Para máquinas de 15–300 kW sobre cimentación rígida, la ISO 20816-3 sitúa el límite entre las zonas B y C en 2,8 mm/s RMS. La referencia propia de la máquina suele ser el mejor punto de comparación.

¿Pueden los sensores de vibración detectar daños en rodamientos?

Sí. Los daños incipientes se ven mejor con el análisis de envolvente, que capta los impactos repetidos cuando los elementos rodantes pasan por el defecto. Más adelante también se ven en la velocidad de vibración y en la temperatura.

¿Con qué frecuencia hay que medir?

Las máquinas críticas en las que los fallos pueden desarrollarse rápido deben vigilarse de forma continua. Para el resto bastan mediciones a intervalos regulares, adaptados a la rapidez con la que suelen desarrollarse los fallos.

¿Qué significa RMS?

Root mean square, un valor eficaz que refleja la energía de la vibración. La velocidad de vibración se suele indicar en mm/s RMS.