Es muy importante que las máquinas e instalaciones de una fábrica estén operativas, especialmente cuando una fábrica necesita funcionar día y noche. Los paros no planificados son muy indeseables, ya que acarrean costes elevados e innecesarios. Por lo tanto, es crucial supervisar continuamente cada máquina, en particular las más críticas, para evitar daños en las mismas, lo que conduce a paros no planificados (prolongados).
Cuando existe una obligación de entrega, esto también supone costes adicionales para la empresa. Si una fábrica no puede funcionar durante un periodo prolongado debido a un fallo o a daños en una máquina, la empresa no puede cumplir con sus obligaciones de entrega. Aunque se requiere una inversión significativa en un sistema de monitorización, esta puede marcar la diferencia entre prevenir un fallo o sufrirlo. Además, contribuye en gran medida a la seguridad de los empleados, de la fábrica y del medio ambiente. Un sistema de monitorización de máquinas funciona de forma autónoma; una vez instalado, nadie tiene que intervenir en él. Esto garantiza que el sistema no sea susceptible de sufrir posibles errores humanos, que son una de las principales causas de los accidentes laborales.
Un ejemplo
Cuando una turbina entra en sobrevelocidad debido a un fallo, las consecuencias son desastrosas si no hay un sistema de monitorización. Cuando una turbina supera la velocidad máxima alcanzable, un sistema de monitorización debe intervenir apagando la turbina. Esto ocurre cuando se activa un valor de alarma, lo que hace que el sistema de monitorización apague la turbina. Apagar una máquina es la última barrera antes de que las cosas vayan realmente mal. A menudo, esto viene precedido de otros errores que provocan que la turbina entre en sobrevelocidad. Entre los ejemplos de estos errores se incluyen problemas con el eje, el generador o el acoplamiento.
Capa aislada de protección
La capa de protección aislada es la última barrera antes de que las cosas salgan mal; el sistema de monitorización apaga la máquina. Siguiendo con el ejemplo anterior: la turbina de gas entra en sobrevelocidad y supera los valores de alarma preestablecidos. Se supera el número máximo de revoluciones por minuto y la máquina se apaga inmediatamente. Antes de que intervenga una capa de protección aislada, suelen precederla varios pasos. Un error lleva a otro hasta que se alcanzan los valores de alarma y la máquina se apaga. En casos de exceso de velocidad, los errores pueden producirse tan rápidamente que resulta imposible que los trabajadores intervengan a tiempo. Por lo tanto, es de gran importancia contar con un sistema de monitorización que responda en un plazo de 40 milisegundos (directriz API 670). La capa de protección aislada nunca está conectada a una red (externa), lo que la hace inmune a los ciberataques.
Monitorización de máquinas y monitorización del estado
Los sistemas de monitorización de máquinas están diseñados para garantizar que la máquina se pare cuando sea necesario si surge una situación peligrosa. Esto suele ser el resultado de una serie de errores. Las opciones de medición de vibraciones pueden ofrecer una imagen clara del estado de una máquina, lo que a menudo permite intervenir antes de que se alcancen los valores de alarma y se active el sistema de monitorización de la máquina.
Un ejemplo
En 2009 se produjo un grave accidente en una central hidroeléctrica de Rusia (Sayano-Shushenskaya). Las vibraciones provocaron fatiga del metal en los pernos que sujetaban la válvula de la turbina. Los pernos se rompieron, lo que provocó que la válvula se soltara y que una gran cantidad de agua a alta presión se precipitara hacia la sala del generador, causando daños extensos. 76 personas fallecieron cuando la turbina de la central hidroeléctrica explotó debido a las vibraciones. Además de las víctimas, la central hidroeléctrica tenía una potencia de 6 400 MW. A modo de comparación, la mayor central eléctrica (de combustión de carbón) de los Países Bajos tiene una potencia de 1 560 MW. La parada repentina de toda la central hidroeléctrica provocó que la zona se quedara sin suministro eléctrico. Los costes de reparación ascendieron a más de 1 500 millones y las obras duraron más de 5 años.
La fatiga del metal provocada por las vibraciones podría haberse detectado mediante un sistema de monitorización de máquinas (monitorización de vibraciones). Por lo tanto, un sistema de monitorización de máquinas (con monitorización del estado) reviste una gran importancia. Aunque la probabilidad de que ocurra algo similar es muy pequeña, las consecuencias son inimaginables.
Monitorización de máquinas para la seguridad
Aunque las paradas no planificadas siempre son indeseables, un sistema de monitorización de máquinas puede prevenir consecuencias graves, como víctimas mortales, daños medioambientales y daños a la fábrica (y a las máquinas). Las consecuencias de una turbina demasiado susceptible a las vibraciones son inimaginables (como se muestra en la figura 1). Además de la posibilidad de que se produzcan víctimas (mortales), la fábrica sufre daños tan graves que tardará meses (si no años) en volver a estar operativa. Esto provocará graves problemas financieros y posibles dificultades en las entregas. Se trata de una central hidroeléctrica en la que existe una obligación de suministro.
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