Los compresores industriales desempeñan un papel fundamental en una amplia gama de sectores, entre los que se incluyen el del petróleo y el gas, el procesamiento químico, la generación de energía, la fabricación, la refrigeración y las industrias de procesos. Proporcionan el aire comprimido y los gases de proceso necesarios para la producción, el transporte, la refrigeración y la continuidad operativa. En consecuencia, la fiabilidad de los compresores influye directamente en la estabilidad de los procesos, la disponibilidad de los equipos, la eficiencia energética y los costes de mantenimiento.
Muchas instalaciones dependen de los compresores como activos rotativos esenciales dentro de sus procesos de producción. Incluso las interrupciones breves pueden provocar una reducción de la producción, alteraciones en los procesos o costosos tiempos de inactividad. Por lo tanto, una monitorización eficaz del estado es un elemento clave para mantener la fiabilidad de los activos y respaldar la fiabilidad a largo plazo de los equipos rotativos.
El reto
Los compresores industriales funcionan en condiciones exigentes que someten a los componentes mecánicos a un estrés continuo. Las variaciones en la carga, la presión, la temperatura y las exigencias del proceso influyen en el estado de la máquina a lo largo de todo su ciclo de vida operativo. En muchas aplicaciones, los compresores funcionan de forma continua durante largos periodos, lo que hace que las averías inesperadas resulten especialmente perjudiciales.
Entre los mecanismos de fallo habituales se incluyen el desgaste de los cojinetes, el desequilibrio del rotor, la desalineación del eje, los defectos de acoplamiento, los problemas de lubricación, la holgura mecánica y las vibraciones relacionadas con la resonancia. En los compresores centrífugos, la dinámica del rotor y el estado de los cojinetes suelen ser factores críticos para la fiabilidad. Los compresores alternativos plantean retos adicionales debido a la carga cíclica, el desgaste de la cruceta, la degradación de las válvulas y las complejas características de vibración asociadas al movimiento alternativo.
Para muchas organizaciones, el estado de los compresores sigue evaluándose mediante inspecciones periódicas o mediciones de vibraciones en rutas predeterminadas. Si bien estos enfoques proporcionan información valiosa, solo ofrecen una instantánea del estado de la máquina. Por lo tanto, las averías en desarrollo pueden pasar desapercibidas entre los intervalos de inspección, lo que aumenta el riesgo de paradas no planificadas y de daños secundarios en los equipos.
Por qué es importante la monitorización de vibraciones en los compresores industriales
La monitorización de vibraciones es una de las técnicas de monitorización del estado más eficaces para los compresores industriales, ya que el comportamiento de las vibraciones cambia a medida que se produce el deterioro mecánico. Los datos de vibraciones proporcionan información directa sobre el estado de la máquina y, a menudo, revelan fallos incipientes mucho antes de que el rendimiento operativo se vea afectado.
La monitorización continua de las vibraciones permite la detección precoz de fallos como el desgaste de los rodamientos, el desequilibrio del rotor, la desalineación del eje, la holgura, los problemas relacionados con la lubricación, los defectos de acoplamiento y los problemas de resonancia. Al supervisar las tendencias de las vibraciones a lo largo del tiempo, los equipos de mantenimiento obtienen una visión clara del estado de los activos y pueden identificar el deterioro antes de que se produzcan fallos.
En comparación con las estrategias de mantenimiento reactivo, las inspecciones manuales o las rutas de monitorización periódicas, la monitorización continua de vibraciones proporciona una comprensión mucho más completa del estado de la máquina. Esto permite aplicar estrategias de mantenimiento basado en el estado y de mantenimiento predictivo, al tiempo que mejora la fiabilidad general de los activos y reduce la incertidumbre en el mantenimiento.
VibSys® para la monitorización del estado de compresores industriales
Los compresores suelen instalarse en instalaciones de producción, redes de servicios públicos y unidades de proceso. Ampliar la monitorización del estado a múltiples máquinas puede resultar complicado cuando los sistemas de monitorización tradicionales requieren una infraestructura extensa, armarios centralizados o proyectos de instalación complejos.
VibSys® se desarrolló para hacer viable la monitorización continua de vibraciones en una amplia gama de equipos rotativos, incluidas las aplicaciones de compresores industriales. Instalado directamente en la máquina, VibSys® recopila continuamente datos de vibraciones y los convierte en indicadores claros del estado de la máquina que pueden supervisarse y analizarse a lo largo del tiempo.
Su diseño compacto para carril DIN permite su instalación cerca del equipo, lo que reduce los requisitos de cableado y es compatible con arquitecturas de monitorización distribuidas. Los datos de vibraciones se procesan localmente, al tiempo que permanecen disponibles para su integración con sistemas de mantenimiento, paneles de control, historiales y plataformas de análisis de terceros a través de interfaces abiertas.
Este enfoque permite a los equipos de mantenimiento ampliar la cobertura de la monitorización de vibraciones en las flotas de compresores, al tiempo que se mantiene la visibilidad del estado de las máquinas y se respaldan las iniciativas de mantenimiento predictivo.
Instalaciones típicas de VibSys® en compresores industriales
Las instalaciones de compresores industriales varían considerablemente en función del tipo de compresor, los requisitos del proceso y las condiciones de funcionamiento. VibSys® puede aplicarse a una amplia gama de configuraciones de compresores, desde compresores centrífugos hasta sistemas de compresores alternativos. Los ejemplos que figuran a continuación ilustran configuraciones típicas de monitorización.
Compresores centrífugos
Los compresores centrífugos se utilizan ampliamente en las industrias de procesos, las instalaciones petroquímicas, los sistemas de transporte de gas y las aplicaciones de generación de energía. Estas máquinas de alta velocidad dependen en gran medida de la estabilidad del rotor y del estado de los cojinetes para mantener un funcionamiento fiable.
VibSys® supervisa continuamente las señales de vibración procedentes de puntos críticos de los cojinetes, tanto en el compresor como en el motor. Una medición opcional de la velocidad proporciona información de diagnóstico adicional que respalda el análisis de la máquina y la evaluación de su estado.
Esta configuración permite la detección precoz del deterioro de los rodamientos, el desequilibrio del rotor, la desalineación del eje, los defectos de acoplamiento, la holgura mecánica y los problemas dinámicos del rotor en fase de desarrollo antes de que afecten al rendimiento, la eficiencia o la disponibilidad.
Compresores alternativos
Los compresores alternativos se utilizan habitualmente para la compresión de gas a alta presión en procesos industriales, manejo de gases, refrigeración y aplicaciones químicas. Su movimiento alternativo presenta características de vibración únicas y múltiples componentes mecánicos que requieren una monitorización eficaz del estado.
VibSys® supervisa continuamente las señales de vibración en puntos críticos de la máquina, incluidos los puntos de medición relacionados con el bastidor, los cojinetes y los cilindros. Una medición opcional de la velocidad proporciona información diagnóstica adicional y contexto operativo.
Esto permite la detección precoz del deterioro de las válvulas, el desgaste de los cojinetes y del travesaño, la holgura, la desalineación y otros problemas mecánicos incipientes antes de que provoquen una reducción de la fiabilidad o paradas no planificadas.
Principales ventajas
- Monitorización continua de vibraciones en sistemas de compresores industriales
- Detección precoz de fallos por desgaste de rodamientos, desequilibrio y desalineación
- Mayor visibilidad del estado de los compresores y de las tendencias de deterioro
- Implementación escalable en instalaciones de compresores distribuidas
- Instalación en la propia máquina con requisitos de infraestructura limitados
- Integración abierta con plataformas de mantenimiento y mantenimiento predictivo
Repercusión en el mantenimiento y la fiabilidad
La aplicación de la monitorización de vibraciones con VibSys® permite a los equipos de mantenimiento pasar del mantenimiento reactivo a estrategias de mantenimiento basado en el estado y de mantenimiento predictivo. El estado de la máquina puede monitorizarse de forma continua, lo que permite identificar posibles problemas mucho antes de que afecten a la producción, a la estabilidad del proceso o al rendimiento del compresor.
La detección precoz de fallos mejora la planificación del mantenimiento, reduce el tiempo de inactividad no planificado y ayuda a prevenir daños secundarios en rodamientos, acoplamientos, rotores, válvulas y otros componentes críticos del compresor. Los recursos de mantenimiento pueden centrarse en los activos que muestran signos reales de deterioro, en lugar de basarse únicamente en intervalos de inspección fijos.
Al ampliar la monitorización del estado a las instalaciones de compresores industriales, las organizaciones mejoran la fiabilidad de los activos, aumentan la disponibilidad de los equipos y crean una base más sólida para la fiabilidad a largo plazo de los equipos rotativos.
