Adecuado procedimiento para el Control de Turbinas de Aireación

En este post os vamos a hablar de como establecer alarmas para un grupo de máquinas homogéneas en el contexto de un programa de mantenimiento predictivo. Para ello, utilizaremos un caso de una planta depuradora de aguas residuales y definir el método para el control de turbinas de aireacion.

Estos equipos oxigenan los fangos situados en balsas de aireación para la eliminación de bacterias mediante un proceso de tipo biológico.

Turbinas de Aireacion:

  • Motor – reductor – turbina de similar configuración y potencia
  • Disposición vertical
  • Eje de turbina 60 rpm
  • Eje de motor 1500 rpm
  • Reductor de 4 ejes

control de turbinas de aireacion

Se trata de

Equipos con una importante debilidad estructural,

puesto que el conjunto es liviano en dirección vertical con un único punto de apoyo en la base de la reductora. El hecho de que la velocidad de la turbina sea baja, 60 rpm, amplifica este fenómeno pues a bajas velocidades de giro se tienen importantes desplazamientos de vibración, y elevados niveles de flexión estructural, que se detectarían en forma de

Valores Elevados de Energía en mm/s.

El desplazamiento de la vibración no se medirá por estar utilizando un sensor de aceleración debiendo realizar una doble integración electrónica, proceso que genera

Una relación señal/ruido inadecuada.

Comparativa

Ahora bien, las seis turbinas de aireacion presentan la misma problemática por lo que hemos de suponer que cuando aparezcan niveles por encima de la media pueda estar existiendo tal problema. Por tanto, deberíamos comparar la energía vibracional y establecer fruto de ese proceso unas alarmas de aviso. Para ello nos apoyaremos en las

Herramientas Ofrecidas por los Software de Mantenimiento Predictivo.

Esta funcionalidad suele conocerse con el nombre de categoría, y se basa en poder asignar a cada ubicación de la máquina un campo que indique el tipo de máquina que queremos agrupar o comparar. Posteriormente, en la propia configuración de la categoría se podrían indicar otros aspectos de relevancia de su caracterización como por ejemplo, si vamos a utilizarla para comparar niveles de velocidad, desplazamiento o aceleración. Finalmente, el nivel de alarma se podría establecer, en el lugar correspondiente del programa, de manera similar a cualquier otra para el equipo simplemente indicándole que considere ese campo de categoría para su cálculo.

En este caso concreto, para el control de turbinas de aireacion:

  • Niveles de energía global en mm/s (toda la energía recolectada en un período de tiempo),
  • Energía en formato RMS (raíz cuadrática media) o pico (el valor RMS multiplicado por la raíz cuadrada de 2)
  • La señal, por tener interés en detectar componentes en baja frecuencia, no se filtra.

Configuración Categoría

Categoría Turbinas de Aireacioncontrol de turbinas de aireacion

Unidades magnitud de mm/s

Señal RMS

Filtro Ninguno

Control de Turbinas

Para ello, se recomienda realizar un tratamiento estadístico de los datos. Para mediciones de energía vibracional hemos de pensar que todas las máquinas, de no presentar problemática alguna, deberían presentar parecidos valores por lo que se deberá pensar que los

Datos Adquiridos deberán seguir una Distribución Normal.

La normal es una distribución simétrica en relación a la media, que se caracteriza porque en el intervalo μ±2σ se encuentra el 95,5% de los datos y en el intervalo μ±3σ se encuentra el 99,7% de los datos. Una recomendación pese a esta hipótesis de normalidad sería realizar un test de apuntamiento y de centralidad de los datos estudiados, algo que se puede realizar fácilmente desde excel utilizando en este caso las fórmulas de excel de CURTOSIS y COEFICIENTE.ASIMETRIA. Ambas deben mostrar cercanías a cero para situarse cercanos a una distribución normal de datos. Lo normal sería utilizar:

Alarmas de μ+2σ

control de turbinas de aireacion

Asignación de Alarmas

Finalmente, desde el panel correspondiente se deberían asignar esos niveles a las medidas de energía en mm/s algo usualmente rápido por las distintas funcionalidades que ofrecen los programas de predictivo, eso sí, se debe indicar que los cálculos han de utilizar las ubicaciones con la categoría de turbinas de aireacion en este caso. A partir de ahí, las alarmas se  podrán recalcular en cada descarga de datos del adquisidor de medidas y se tendrá en cuenta el histórico de todas las ubicaciones de que cubre tal categoría.

En definitiva, para establecer niveles de alarma por grupos de equipos siempre has de pensar en utilizar las categorías en tu software de predictivo si bien:

Un Grupo de Alarmas para cada Modo de Fallo en la Unidad

¿Te parece útil este Método de Control de Turbinas?

Si es así, deberías empezar con ello. Se obtienen notables ventajas, pues en muchos casos la capacidad de control es mayor que al usar el histórico. En caso de requerir ayuda, quizás te interese contactar conmigo para que te pueda dar soporte; dispongo de un listas de niveles óptimos para diferentes categorías de máquina y tengo una amplia formación en estadística (recuerda, soy Ingeniero de Organización).

control de turbinas de aireacion

 

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Comentarios (2)

  1. humberto reyna

    cotizar turbina de aireacion

    Responder
    1. admin (Publicaciones Autor)

      Buenas noches Humberto.
      Lamento no poder ayudarle en esa labor; la página web no está orientada hacia la venta de maquinaria.
      Sin embargo, sí puedo indicarle que en este tipo de máquinas las variables clave para el establecimiento de un precio serían diámetro y rango de velocidades de operación.
      Gracias por el comentario, suerte en su búsqueda de proveedores y cordiales saludos.

      Responder

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