En las instalaciones de petróleo y gas situadas en las fases posteriores de la cadena de suministro, como refinerías, terminales de tanques y plantas petroquímicas, los equipos de compresión y de flujo de aire son esenciales para unas operaciones seguras y estables. Las torres de refrigeración y los ventiladores de proceso, los sopladores y los compresores desempeñan funciones críticas, entre las que se incluyen la disipación de calor, el suministro de aire de combustión, la recuperación de vapores y la gestión de gases. Estos activos funcionan de forma continua como parte de sistemas de proceso más amplios, en los que la pérdida de flujo de aire o de capacidad de compresión puede afectar directamente a la estabilidad de la producción, la eficiencia energética y la seguridad.
Desde el punto de vista de la fiabilidad de los activos, estos equipos representan una amplia gama de maquinaria rotativa con distintos niveles de criticidad. Si bien algunos compresores se consideran activos de alto impacto, muchos ventiladores y sopladores son críticos desde el punto de vista operativo, pero carecen de una monitorización continua de su estado. Garantizar un funcionamiento fiable en todo este grupo de activos requiere un enfoque escalable de monitorización de vibraciones alineado con las realidades operativas posteriores.
El reto
Los ventiladores de torres de refrigeración y de proceso, los sopladores y los compresores en entornos de proceso posteriores están expuestos a un funcionamiento continuo, a cargas de proceso fluctuantes y a condiciones ambientales adversas. Los ventiladores de torres de refrigeración están sujetos a la humedad, la corrosión y la vibración estructural, mientras que los ventiladores de proceso y los sopladores suelen funcionar cerca de sus límites de diseño en condiciones de caudal variable. Los compresores experimentan fuerzas dinámicas relacionadas con los cambios de presión, la composición del gas y las variaciones de velocidad.
Entre los mecanismos típicos de fallo se incluyen el deterioro de los rodamientos, el desequilibrio del rotor, la desalineación, la holgura mecánica y la resonancia. Estos fallos suelen desarrollarse de forma gradual y son difíciles de detectar únicamente mediante inspecciones periódicas. Las limitaciones de acceso, las clasificaciones de zonas peligrosas y el gran número de unidades instaladas complican aún más las rutas de inspección manual de vibraciones. Como resultado, los problemas mecánicos en fase inicial pueden pasar desapercibidos hasta que los niveles de vibración aumenten lo suficiente como para causar daños secundarios o paradas no planificadas.
Por qué es importante la monitorización de vibraciones en esta aplicación
La monitorización de vibraciones es un método contrastado para evaluar el estado de los equipos rotativos utilizados para la compresión y el flujo de aire. Los cambios en el comportamiento de las vibraciones permiten la detección precoz de fallos en mecanismos de degradación comunes, como el desgaste de los cojinetes, el desequilibrio, la desalineación del eje y los problemas estructurales en los conjuntos de ventiladores y compresores.
Para los operadores de petróleo y gas en las fases posteriores del proceso, la monitorización continua de las vibraciones permite un mantenimiento basado en el estado, al identificar fallos incipientes antes de que afecten al rendimiento del flujo de aire, a la eficiencia de la refrigeración o a la estabilidad de la compresión. En comparación con el mantenimiento reactivo o las inspecciones periódicas, la monitorización de las vibraciones respalda estrategias de mantenimiento predictivo que mejoran la fiabilidad de los equipos rotativos y reducen el riesgo de interrupciones en los procesos en grandes flotas de activos.
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La solución: VibSys® para equipos de compresión y flujo de aire en la fase final del proceso
VibSys® es un sistema compacto de monitorización de vibraciones diseñado para la monitorización accesible y escalable del estado de equipos rotativos, como ventiladores de torres de refrigeración, ventiladores, sopladores y compresores. El sistema recopila continuamente datos de vibraciones de alta calidad y realiza un procesamiento de señales integrado para ofrecer indicadores de estado significativos directamente a nivel del activo.
En aplicaciones de petróleo y gas en las fases posteriores del proceso, VibSys puede implementarse en cajas de rodamientos, cajas de engranajes o bastidores de motores, utilizando sensores de vibración industriales estándar. El procesamiento local permite la monitorización y la activación de alarmas en tiempo real, mientras que los datos de vibración pueden integrarse en sistemas de control o plataformas de análisis externas a través de interfaces abiertas como Modbus y API. Esta arquitectura abierta permite una expansión gradual y evita la dependencia de un único proveedor, lo cual es especialmente relevante para grandes conjuntos de ventiladores y compresores repartidos por toda una instalación.
VibSys se adapta bien a las estrategias de monitorización de activos de gama media y críticos para el funcionamiento, proporcionando información continua sin la complejidad de los sistemas de protección tradicionales de gama alta.
Ventajas clave:
- Monitorización continua de las vibraciones de ventiladores de torres de refrigeración, ventiladores, sopladores y compresores en instalaciones distribuidas
- Detección precoz del desgaste de los rodamientos, el desequilibrio, la desalineación y la holgura mecánica en condiciones de funcionamiento variables
- Hardware compacto y robusto, adecuado para entornos de trabajo exigentes, incluidos los exteriores y los de alta humedad
- Procesamiento de señales a bordo que permite alarmas locales y la evaluación del estado basada en tendencias
- Integración abierta con los sistemas de la planta y las plataformas de diagnóstico externas, lo que permite estrategias escalables de monitorización del estado
Repercusión en el mantenimiento y la fiabilidad de los activos
La aplicación de VibSys para la monitorización de vibraciones en equipos de compresión y de flujo de aire permite a los operadores de petróleo y gas de la fase de distribución pasar del mantenimiento reactivo al mantenimiento basado en el estado. Los equipos de mantenimiento obtienen una visibilidad continua del estado de la maquinaria, lo que permite una mejor planificación de las inspecciones, las revisiones y la logística de las piezas de recambio en función del estado real de los activos.
Con el tiempo, esto conduce a una mayor fiabilidad de los equipos rotativos, a una reducción de los tiempos de inactividad no planificados y a una mayor confianza en la disponibilidad de los sistemas críticos de flujo de aire y compresión. Al combinar una implementación escalable con datos fiables sobre vibraciones, VibSys respalda estrategias de mantenimiento predictivo que se ajustan a los requisitos operativos y económicos de las instalaciones de petróleo y gas situadas en las fases posteriores de la cadena de suministro.
