¿Cuánta vibración en un compresor de aire se considera anormal? Causas frecuentes, indicadores de monitoreo y métodos de diagnóstico.

¿Cuánta vibración es considerada anormal en un compresor de aire?

Para determinar si la vibración del compresor de aire es anormal, suele tomarse como referencia lo publicado por la Organización Internacional de Normalización. ISO Norma de la serie 10816 o normas nacionales relacionadas. La evaluación de las vibraciones no se basa en un único valor, sino que está estrechamente vinculada a la velocidad de rotación del equipo, su potencia y el tipo de soporte. En términos generales, la intensidad de vibración (valor eficaz de la velocidad de vibración) constituye el indicador central para evaluar el estado vibratorio de las máquinas rotativas.

Para los compresores de aire industriales convencionales, el valor eficaz de la velocidad de vibración suele considerarse adecuado o aceptable dentro de un rango determinado. Cuando dicho valor supera el umbral establecido por el fabricante o presenta un aumento significativo respecto a la línea de base inicial —por ejemplo, más del doble—, se puede calificar como una vibración anómala. Asimismo, si durante la operación el equipo emite ruidos de impacto periódicos evidentes o registra un elevamiento inusual de la temperatura, incluso cuando los valores absolutos no superan los límites permitidos, ello debe constituir motivo de alerta y motivar una inspección detallada.

Causas frecuentes de vibración anormal en los compresores de aire

Las causas de las vibraciones anormales en los compresores de aire son diversas y pueden agruparse principalmente en los siguientes aspectos:

• Desbalanceo del rotor:La adherencia de suciedad en la superficie del impulsor o del rotor, el desgaste desigual o los errores de fabricación y montaje hacen que el centro de masa no coincida con el centro de rotación, lo que genera fuerzas centrífugas y provoca vibraciones.
• Desalineación del eje:Cuando el motor está conectado al eje principal del compresor, si existe desalineación paralela o angular, durante la operación se generan importantes momentos flectores adicionales y vibraciones.
• Desgaste o daño del rodamiento:La aparición de picaduras por fatiga, un juego excesivo o una lubricación deficiente en los rodamientos de rodillos o de deslizamiento puede provocar un funcionamiento inestable y generar vibraciones de alta frecuencia.
• Suelo inestable o resonancia:El aflojamiento de los pernos de anclaje del equipo, la insuficiente rigidez de la cimentación o la proximidad entre la frecuencia de operación del equipo y la frecuencia natural de la estructura pueden provocar resonancia.
• Pulsaciones del flujo y vibración de las tuberías:Las pulsaciones del flujo de aire propias de los compresores alternativos pueden provocar la resonancia del sistema de tuberías, lo que a su vez agrava las vibraciones de todo el conjunto.

Indicadores clave de monitoreo de vibraciones

En el monitoreo del estado y el diagnóstico de fallas, se suelen emplear los siguientes tres tipos de indicadores de vibración para evaluar de manera integral la condición operativa del equipo:

• Desplazamiento de vibración:Refleja principalmente el comportamiento de las vibraciones de baja frecuencia del rotor y se utiliza habitualmente para evaluar el juego y las vibraciones relativas del rotor de compresores grandes de baja velocidad apoyados en cojinetes deslizantes.
• Velocidad de vibración:El indicador central de la intensidad de vibración, especialmente sensible a las frecuencias medias, constituye el parámetro de elección para evaluar el estado global de vibración de la mayoría de los compresores de aire de velocidad media y alta.
• Aceleración de vibración:Es extremadamente sensible a las señales de impacto de alta frecuencia y se utiliza habitualmente para la detección temprana de defectos locales en los rodamientos de rodillos, anomalías en el engranaje y otras fallas de alta frecuencia.

Métodos de diagnóstico y tratamiento de vibraciones anormales

Ante vibraciones anormales, se debe proceder a su diagnóstico siguiendo el principio de “primero lo externo, luego lo interno; primero lo sencillo, luego lo complejo”:

• Inspección de cimentación y conexiones:En primer lugar, verifique que los pernos de anclaje no estén sueltos y que los soportes de las tuberías estén firmes; elimine las vibraciones causadas por desajustes mecánicos externos.
• Revisión intermedia:Utilizando herramientas de precisión, como el alineador láser, se recalibra la coaxialidad entre el motor y el equipo principal bajo las condiciones especificadas, ya sea en estado térmico o en estado frío.
• Equilibrado dinámico del rotor:Si el análisis del espectro revela que la frecuencia de vibración coincide con la frecuencia de giro y que la fase es estable, será necesario realizar un balanceo dinámico en el lugar o una corrección de balanceo estático y dinámico en fábrica del rotor.
• Inspección de rodamientos y sistemas de lubricación:Verifique la presión, la temperatura y la calidad del aceite lubricante; cuando sea necesario, evalúe el estado de los rodamientos mediante análisis del espectro de vibraciones y reemplace oportunamente los rodamientos dañados.
• Control de las pulsaciones del flujo de aire:En el caso de los compresores alternativos, es posible reducir las pulsaciones del flujo de gas y disminuir la vibración de las tuberías mediante la instalación de placas orificiales, la optimización del trazado de las tuberías o la incorporación de tanques de amortiguación.