Universidad Tecnológica NacionalFacultad Regional Tucumán

Mantenimiento

Trabajo Practico N° 9

Tema: Alineado y Balanceo

Departamento de Mecánica.

Prof.: Ing. Luis Fernando Mentz

Jefe de T.P.: Ing. Aníbal Lazarte Vigabriel

Morano Miguel

Año 2014

Morano Miguel T.P.N°9: Alineado y BalanceoHoja N°: 64

Cantidad de Hojas: 2 de 7

Caso N°1: Disponemos de una turbina de gas de 120 (MW) perteneciente a una empresa de la región (Termoeléctrica de la provincia de Salta), la cual está bajo Mantenimiento predictivo. Las últimas mediciones de vibraciones indican los siguientes niveles explícitos en los gráficos de espectro, cascada y tendencia de dicho equipo, los cuales se presentan a continuación.

Espectro, cascada y tendencia, medición horizontal.

Desarrollo.

Según lo que se observa en el grafico 1 de espectro de este equipo, vemos que se trata de un problema de desalineación, del tipo “Desalineación Paralela”.

Morano Miguel T.P.N°9: Alineado y BalanceoHoja N°: 65

Cantidad de Hojas: 3 de 7

Esta desalineación tiene sistemas vibratorios similares a la angular, pero muestra vibraciones radiales altas y 180° fuera de fase a través del acople. 2X a menudo es más grande que 1X, pero su altura relativa a 1X a menudo esta dictada por el tipo y la construcción de la unión. Cuando el desalineado, ya sea angular o radial, se hace severo, puede generar tantos picos de gran amplitud en armónica mucho más grande (4X – 8X), como una serie completa de armónicas de alta frecuencia, similares en apariencia a la soltura mecánica. La construcción del acople a menudo influenciara de manera muy importante la forma del espectro cuando la desalineación sea severa.

Una vez detectado el problema se alinearon los ejes en cuestión y se realizó un cuadro comparativo entre los valores antiguos y el porcentaje de la disminución de la vibración luego de solucionado el problema:

Valores globales de cuerpo de baja y generador.

Anterior Actual %

BAJA COJ #01-HOR 5 Horizontal mm/seg 1.25 1.33 6.623

BAJA COJ #01-VER 5 Vertical mm/seg 1.67 0.903 -46.04

BAJA COJ #02-AXL 6 Axial mm/seg 3.16 1.28 -59.39

BAJA COJ #02-HOR 6 Horizontal mm/seg 4.03 2.13 -47.11

BAJA COJ #02-VER 6 Vertical mm/seg 1.77 1.26 -28.55

GEN COJ #03-AXL 7 Axial mm/seg 1.88 0.933 -50.36

GEN COJ #03-HOR 7 Horizontal mm/seg 1.46 0.827 -43.2

GEN COJ #03-VER 7 Vertical mm/seg 2.87 1.53 -46.77

GEN COJ #04-AXL 8 Axial mm/seg 2.76 0.725 -73.73

GEN COJ #04-HOR 8 Horizontal mm/seg 1.4 0.587 -58.22

GEN COJ #04-VER 8 Vertical mm/seg 3.53 1.97 -44.24

A continuación, se presentan otros tipos de desalineaciones comunes con sus respectivas características.

Morano Miguel T.P.N°9: Alineado y BalanceoHoja N°: 66

Cantidad de Hojas: 4 de7

Rodamiento atravesado en el eje

El rodamiento atravesado en el eje genera una vibración axial considerable. Causara un movimiento de torsión con un cambio de fase de aproximadamente 180° desde un extremo al otro y/o de lado al ser medido en la dirección axial del mismo alojamiento de los rodamientos. Los intentos de alinear los acoples o balancear el roto no aliviara el problema. El rodamiento debe quitarse e instalarse correctamente.

Desalineación Angular.

La desalineación angular se caracteriza por una vibración axial elevada, y una diferencia de fase de 180° a través del acople. Comúnmente, tendrá vibraciones axiales altas tanto en 1X como con 2X. De todos modos, no es raro que dominen 1X, 2X o 3X. Estos síntomas también pueden indicar problemas de unión.

Casos 2: Los resultados de los análisis de vibraciones de la bomba tipo ROTO JET se muestran en el siguiente gráfico:

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Cantidad de Hojas: 5 de 7

La velocidad de giro de la bomba es de 3150 (rpm), su accionamiento es por correa plana. Se solicita realice el diagnóstico y las recomendaciones para este caso.

Desarrollo.

Según el espectro presentado en el problema, se llega a la conclusión de que este equipado posee un Desbalanceo del tipo “Desbalanceo de Fuerzas”, a continuación se presenta las características principales de este tipo:

Desbalanceo de Fuerzas.

El desbalanceo de fuerza estará en fase y será constante. La amplitud debida al desbalanceo se incrementara con el cuadro de la velocidad, 1X está siempre presente y normalmente domina el espectro. Puede corregirse la colocación de solo un peso de balanceo en un plano en el centro de gravedad del rotor.

En la figura a continuación se presenta un corte de la bomba presentada en este problema:

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Cantidad de Hojas: 6 de 7

Una vez identificado y explicado el problema de la bomba, se procede al desarmado de la misma para poder determinar la causa que originó el problema y se encontró lo siguiente:

De acuerdo a lo encontrado al desarmar el equipo se llegó a la conclusión que el desbalanceo se produjo por acumulación de suciedad en el rotor.

Se presenta a continuación los tipos más comunes de desbalanceo.

Origen del problema: Desbalanceo de masa.

Desbalanceo de cupla.

El desbalanceo de cupla tiende a los 180 fuera en el mismo eje. 1X está siempre presente y normalmente domina el espectro. La amplitud varía con el cuadrado de la velocidad en aumento. Puede causar altas vibraciones axiales y radiales. La corrección requiere de la colocación de pesos de balanceo en por lo menos dos planos.

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Cantidad de Hojas: 7 de 7

Desbalanceo en voladizo.

Este desbalanceo causa 1X altas tanto en la dirección axial como en la radial. Las lecturas axiales tienden a estar dentro de la fase mientras que las lecturas de fase radial podrían ser inestables. Los rotores suspendidos a menudo tienen desbalanceo tanto de fuerza como de cupla, cada uno de los cuales requerirá una corrección.

Origen del problema: Rotor excéntrico.

La excentricidad ocurre cuando el centro de rotación esta desviado de la línea central geométrica de una polea, engranaje, cojinete, inducido del motor, etc. Las mayores vibraciones ocurren en 1X del componente excéntrico en una dirección hacia los centros de los rotores. Las lecturas vertical y horizontal comparativas generalmente se diferencian por 0° o 180°. Los intentos de balancear un rotor excéntrico a menudo logran reducir la vibración en una dirección pero la incrementa en la otra dirección radial (dependiendo de la cantidad de excentricidad).

Origen del problema: Eje Curvado.

Los problemas de eje curvado causas vibraciones axiales altas, con diferencias de fase axial tendiendo hacia los 180° en el mismo componente de la máquina. La vibración dominante normalmente es de 1X si esta curvado cerca del centro del eje, pero a 2X si esta curvado cerca de las uniones.