En el corazón de cada instalación industrial, la maquinaria rotativa opera las 24 horas del día. La clave para prevenir fallos catastróficos y minimizar el tiempo de inactividad reside en una monitorización eficaz de las condiciones, siendo la norma ISO 10816 el punto de referencia esencial para los ingenieros de vibraciones.
La serie ISO 10816 establece un marco universal para evaluar los niveles de vibración en diversos equipos mecánicos. Mediante el análisis estadístico de una amplia base de datos histórica, define los límites de vibración, los umbrales de alarma y las condiciones de parada para diferentes tipos de máquinas durante el funcionamiento normal. Esto permite a los ingenieros evaluar objetivamente el estado de los equipos y detectar posibles problemas antes de que se agraven.
ISO 10816-1: Directrices generales para la evaluación de vibraciones
Como documento fundamental de la serie, la norma ISO 10816-1 proporciona los principios básicos para medir y evaluar las vibraciones en la maquinaria en general. La norma se aplica a las piezas no rotativas y clasifica los equipos en función del tipo y las condiciones de funcionamiento.
Clasificación de las máquinas:
- Clase 1: Máquinas pequeñas (bombas, compresores, ventiladores) normalmente montadas sobre cimientos rígidos
- Clase 2: Máquinas medianas (motores, generadores, cajas de engranajes) normalmente instaladas sobre cimientos rígidos
- Clase 3: Máquinas grandes (turbinas de vapor, turbinas de gas, turbinas hidráulicas) a menudo montadas sobre cimientos flexibles
- Clase 4: Maquinaria especializada que requiere una evaluación caso por caso
Zonas de evaluación:
- Zona A: Condición de vibración óptima (no se requiere ninguna acción)
- Zona B: Condición satisfactoria (se recomienda una monitorización periódica)
- Zona C: Vibración inaceptable (se necesitan medidas correctivas)
- Zona D: Condición crítica (se requiere una parada inmediata)
Normas especializadas para equipos críticos
ISO 10816-2: Grandes turbinas de vapor y generadores
Esta norma se refiere específicamente a las turbinas de vapor terrestres y a los grupos electrógenos con una capacidad superior a 50 MW (1500-3600 RPM). Exige mediciones de vibración en las carcasas de los cojinetes utilizando acelerómetros o sensores de velocidad, prestando especial atención a:
- Colocación óptima de los sensores en las carcasas de los cojinetes
- Medición triaxial (horizontal, vertical, axial)
- Condiciones de funcionamiento estables para la recogida de datos
- Procesamiento avanzado de la señal para eliminar el ruido
ISO 10816-3: Maquinaria industrial
Aplicable a motores >15KW (120-15000 RPM), esta norma evalúa:
- Amplitud de la vibración (velocidad RMS o desplazamiento pico a pico)
- Análisis del espectro de frecuencias para la detección de fallos
ISO 10816-4: Turbinas de gas
Abordando los retos únicos de las turbinas de gas (3000-20000 RPM), esta norma considera:
- Efectos de la expansión térmica
- Inestabilidad de la combustión
ISO 10816-5: Turbinas hidráulicas
Para unidades hidroeléctricas (60-1800 RPM), proporciona directrices para:
- Máquinas de eje vertical/horizontal
ISO 10816-6: Máquinas alternativas
Centrándose en máquinas de pistones >100KW, aborda:
- Características de los pulsos
- Componentes de frecuencia complejos
ISO 10816-7: Bombas rotodinámicas
Para bombas industriales >1KW, establece:
- Límites de vibración de la carcasa de los cojinetes
ISO 10816-8: Compresores alternativos
Esta norma previene los fallos por fatiga en:
- Sistemas de tuberías
ISO 10816-21: Aerogeneradores
Para turbinas terrestres de 100KW-3MW, monitoriza:
- Vibración de la caja de engranajes
- Oscilaciones de la torre
Consideraciones de implementación
Aunque la norma ISO 10816 proporciona puntos de referencia esenciales, la monitorización eficaz de las vibraciones requiere:
- Análisis contextual de los parámetros específicos de la máquina
- Evaluación de la tendencia histórica
- Integración con otras técnicas de monitorización de condiciones
Las normas representan colectivamente un marco exhaustivo de evaluación de vibraciones, que permite a las industrias mantener la fiabilidad operativa y, al mismo tiempo, minimizar el tiempo de inactividad no planificado.