Mantenimiento
Los compresores centrífugos tienen ventajas significativas de mantenimiento: pocas partes en contacto, sin aceite en la cámara de compresión, y largos intervalos de servicio. Sin embargo, requieren monitoreo continuo y mantenimiento especializado.
Ventajas de Mantenimiento
| Característica | Beneficio |
|---|---|
| Sin rotores que se toquen | Menor desgaste |
| Sin aceite en compresión | Aire limpio, menos filtros |
| Rodamientos de alta calidad | Larga vida |
| Diseño robusto | Intervalos largos |
| Menos piezas móviles | Menos fallas |
Programa de Mantenimiento
Inspecciones Diarias
| Verificación | Método | Límite |
|---|---|---|
| Presión de aceite | Manómetro | 2-4 bar típico |
| Temperatura de aceite | Sensor | 40-65°C |
| Temperatura rodamientos | Sensor | menor a 95°C |
| Vibración | Monitor | menor a 7 mm/s |
| Ruido | Auditivo | Sin cambios |
| Fugas | Visual | Ninguna |
| Presiones proceso | Instrumentos | Rango normal |
Mantenimiento Periódico
| Intervalo | Componente | Acción |
|---|---|---|
| 2,000-4,000 h | Filtros de entrada | Inspección/cambio |
| 4,000-8,000 h | Aceite caja engranajes | Análisis |
| 8,000-16,000 h | Aceite caja engranajes | Cambio |
| Anual | Intercoolers | Limpieza |
| Anual | Calibración instrumentos | Verificar |
| 20,000-40,000 h | Sellos | Inspección/reemplazo |
| 40,000-100,000 h | Rodamientos | Inspección/reemplazo |
| 80,000-120,000 h | Overhaul completo | Reconstrucción |
Monitoreo de Vibración
El monitoreo de vibración es el indicador primario de la salud del compresor centrífugo.
Puntos de Medición
┌─────────────────────────────────────┐
│ COMPRESOR │
│ │
Motor ════╪════ Bull Gear ════╪════ Impulsor │
│ │ │ │
│ [V1] [V2] [V3][V4] │
│ ↓ ↓ ↓ ↓ │
│ Puntos de medición │
└─────────────────────────────────────┘
V1, V2: Rodamientos del bull gear
V3, V4: Rodamientos del impulsor (por etapa)
Tipos de Sensores
| Tipo | Medición | Aplicación |
|---|---|---|
| Acelerómetro | Aceleración (g) | Alta frecuencia |
| Velocímetro | Velocidad (mm/s) | Media frecuencia |
| Proximidad | Desplazamiento (µm) | Baja frecuencia, posición |
| Axial | Posición axial | Empuje del rotor |
Límites de Vibración
Según ISO 10816-3 para máquinas grandes:
| Zona | Velocidad (mm/s RMS) | Acción |
|---|---|---|
| A (nuevo) | menor a 2.8 | Normal |
| B (aceptable) | 2.8 - 7.1 | Monitorear |
| C (alerta) | 7.1 - 11.2 | Investigar |
| D (peligro) | mayor a 11.2 | Parar |
Análisis de Frecuencia
| Frecuencia | Fuente Probable |
|---|---|
| 1X RPM | Desbalance |
| 2X RPM | Desalineación, soltura |
| Frecuencia de engrane | Desgaste engranajes |
| Alta frecuencia | Rodamientos |
| Sub-síncrona | Inestabilidad, surge |
Espectro de vibración típico:
Amplitud
│
│ ▓
│ ▓
│ ▓ ▓
│ ▓ ▓ ▓
│ ▓ ▓ ░ ▓ ░
└──┴─────┴────┴────┴────┴───── Frecuencia
1X 2X GMF 2GMF BPFO
1X: Velocidad del eje
GMF: Gear Mesh Frequency
BPFO: Ball Pass Frequency Outer
Monitoreo de Posición Axial
El movimiento axial del rotor es crítico:
Sensor de
proximidad
│
▼
────────────────────[○]────────────────
│
┌──────────┴──────────┐
│ Collar del │
│ rotor │
└─────────────────────┘
← Gap →
(típico 0.5-1.5 mm)
| Condición | Gap | Acción |
|---|---|---|
| Normal | Nominal +/- 0.1 mm | Ninguna |
| Alerta | Nominal +/- 0.3 mm | Investigar |
| Peligro | Nominal +/- 0.5 mm | Parar |
Análisis de Aceite
Parámetros a Monitorear
| Parámetro | Límite | Indica |
|---|---|---|
| Viscosidad | +/- 10% del nuevo | Degradación |
| TAN (acidez) | menor a 0.5 mg KOH/g | Oxidación |
| Agua | menor a 200 ppm | Contaminación |
| Partículas Fe | menor a 100 ppm | Desgaste engranajes |
| Partículas Cu | menor a 50 ppm | Desgaste rodamientos |
| Conteo partículas | ISO 17/15/12 | Limpieza |
Frecuencia de Análisis
| Condición | Frecuencia |
|---|---|
| Normal | Trimestral |
| Aceite nuevo | 500 h después de cambio |
| Sospecha de problema | Inmediato |
| Post-overhaul | 500 h, 2000 h |
Problemas Comunes y Diagnóstico
Tabla de Diagnóstico
| Síntoma | Causa Probable | Verificación | Solución |
|---|---|---|---|
| Vibración alta 1X | Desbalance | Espectro | Balancear |
| Vibración alta 2X | Desalineación | Láser | Realinear |
| Ruido en engranajes | Desgaste | Boroscopio | Reemplazar |
| Temperatura alta rodamientos | Lubricación | Flujo aceite | Verificar bomba |
| Surge frecuente | Control | Calibración | Ajustar |
| Baja eficiencia | Fouling intercoolers | Aproximación | Limpiar |
| Posición axial anormal | Desgaste empuje | Sensor | Overhaul |
Árbol de Decisión para Vibración Alta
Vibración alta
│
┌───────────┴───────────┐
│ │
1X dominante 2X dominante
│ │
▼ ▼
Desbalance Desalineación
│ │
┌──────┴──────┐ ┌──────┴──────┐
│ │ │ │
Súbito Gradual Angular Paralela
│ │ │ │
▼ ▼ ▼ ▼
Pérdida de Ensuciamiento Verificar Verificar
álabe del impulsor acoples bases
Overhaul
Cuándo Hacer Overhaul
| Indicador | Límite |
|---|---|
| Horas de operación | 80,000-120,000 h |
| Vibración creciente | Tendencia ascendente |
| Eficiencia degradada | mayor a 5% pérdida |
| Análisis aceite | Metales fuera de límite |
| Posición axial | Cambio significativo |
Alcance Típico del Overhaul
Overhaul mayor incluye:
├── Desmontaje completo
├── Inspección dimensional
│ ├── Impulsores
│ ├── Difusores
│ ├── Sellos
│ └── Rodamientos
├── Reemplazo de:
│ ├── Rodamientos
│ ├── Sellos
│ ├── O-rings y empaquetaduras
│ └── Partes desgastadas
├── Limpieza de:
│ ├── Intercoolers
│ ├── Carcasa
│ └── Sistema de aceite
├── Balanceo de rotores
├── Reensamble
├── Pruebas de:
│ ├── Presión
│ ├── Vibración
│ └── Rendimiento
└── Documentación
Duración y Costo
| Aspecto | Rango Típico |
|---|---|
| Duración overhaul | 2-4 semanas |
| Costo (% del nuevo) | 15-25% |
| Personal requerido | 4-8 técnicos |
| Pruebas post-overhaul | 24-72 horas |
Planificación
Planificar el overhaul con 6-12 meses de anticipación. Coordinar con paradas de planta y asegurar disponibilidad de repuestos.