Vibration, dynamics and noise

formerly BETA Machinery Analysis and SVT Engineering Consultants

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Programa de inspección de las vibraciones

Evaluación in situ, integridad de las tuberías, estudio de la línea de base

Este programa de inspección identifica los riesgos de integridad debido a las fallas en las tuberías inducidas por las vibraciones y se está convirtiendo en un componente central en un sistema de gestión de integridad. La evaluación incluye inspecciones de vibración de línea de base de las tuberías principales, compresores, bombas, otros equipos rotativos, racores de diámetro pequeño, recipientes, boquillas, soportes de tuberías, patines, sistemas de agua contra incendios, bocas de pozo y cimentaciones.

Una inspección de las vibraciones como ésta no está relacionada con los programas tradicionales basados en las condiciones (CBM) y requiere herramientas especializadas, capacitación y análisis avanzado (como se delinea más adelante). 

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1 Aplicación

Ejemplos del servicio de inspección de BETA:

  • Verificación de que la vibración no tendrá un efecto en el sistema de integridad de la planta. Esto incluye estaciones de compresión, plantas de bombeo, plantas de gas, refinerías y plantas petroquímicas. Se puede aplicar en plantas existentes, o se puede implementar durante la fase de diseño para nuevos proyectos.
  • Verificación de arranque para nuevos paquetes compresores y bombas.
  • Inspección de campo para plataformas costa afuera y unidades flotantes de producción, almacenamiento y descarga (FPSO), dados los riesgos mayores que enfrentan estas unidades de producción.
  • La inspección de la integridad del sistema de abrazaderas, puntales, pernos, alineación de bridas, soportes de tuberías y otros componentes.
  • Revisión de tuberías de diámetro pequeño, si se requiriera un programa de inspección más enfocado.
2 Requisitos y alcance
2.1 Requisitos técnicos

Advertencia: La inspección de las vibraciones en las tuberías y maquinaria no está relacionada con los programas tradicionales basados en las condiciones (CBM). Se necesitan habilidades especializadas. A veces existe la percepción de que los técnicos que hacen programas basados en las condiciones (CBM) también pueden realizar esta evaluación. Desafortunadamente estos dos tipos de habilidades son muy diferentes.

Para los programas CBM, el servicio de inspección en general es llevado a cabo por técnicos con habilidades básicas en vibraciones que siguen una ruta definida para medir cojinetes en bombas, compresores y motores. Los técnicos comparan patrones de vibración actuales con mediciones anteriores con el uso de software de tendencias. 

La inspección de vibraciones y esfuerzos descritos en la Sección 2.2 más adelante requiere tener experiencia de ingeniería avanzada. Las técnicas, la capacitación, la experiencia, las herramientas y el software de procesamiento posterior son diferentes que el que se usa para CBM. Por ejemplo, ingeniería avanzada de vibraciones, análisis de transitorios, análisis de pulsaciones, análisis de elementos finitos (AEF), formas de deflexión operacional (ODS) y otras habilidades son necesarias.

2.2 Alcance

El alcance de la evaluación in situ se basa en:

  • Revisión de integridad o requisitos del cliente
  • Tamaño de la maquinaria, tipo y aplicación
  • Proceso del producto (estado estable frente al proceso fluctuante, incluidas las condiciones transitorias)
  • Recomendaciones de una revisión del diseño (según las directrices del Energy Institute) que destaque las áreas de alto riesgo (por ej., alta probabilidad de falla o LOF)
  • El análisis de elementos finitos (AEF) y el análisis avanzado de lugares de alto riesgo debido a problemas de pulsaciones, golpe de ariete, sobrepresión u otros problemas.
  • Los requisitos de elaboración de informes del cliente; aunque en general se presentan informes estandarizados, muchos clientes tienen requisitos únicos de inspección y documentación

El servicio de inspección incluye estos pasos:

  • Primero, un programa de inspección de vibraciones en tuberías comienza con una evaluación de riesgo para identificar cuáles lugares se deben incluir. Las directrices del Energy Institute (EI) publicadas en enero de 2008, “Directrices para evitar las fallas por fatiga inducida por vibraciones en tuberías de proceso” (el enfoque recomendado para identificar y resolver riesgos de vibraciones en las tuberías) tiene un enfoque recomendado para evaluar el sistema e identificar lugares de alto riesgo. Basándose en la experiencia, BETA ha ampliado la directriz del EI incluyendo técnicas y métodos prácticos para señalar lugares de alto riesgo.
  • En segundo lugar, el equipo de inspección de campo mide las vibraciones, las frecuencias naturales mecánicas (MNF), y el esfuerzo (si fuese necesario) en estos lugares usando hardware especializado y herramientas de software. El programa de inspección debe considerar las vibraciones relacionadas con transitorios debidas al equipo o a procesos que arranquen o se detengan o a condiciones operativas cambiantes. Por ejemplo, los cambios en velocidad o flujo pueden crear condiciones de resonancia que amplifiquen las vibraciones por encima de los límites de seguridad.

La documentación del programa de inspección se debe integrar en la base de datos de Gestión de Integridad de los Activos del operador (AIM) como parte de la filosofía de la Ventana Operativa de Integridad (IOW) del operador. Esto asegura que los riesgos sean identificados, gestionados adecuadamente y que no sean desatendidos. 

3 Ventajas de BETA
  • Programa de seguridad auditado que satisface los requisitos de Salud, Seguridad y Medioambiente del cliente
  • Personal experto con habilidades, capacitación y experiencia exclusivas con sistemas líquidos y de gas.
  • Especialistas en diseño de vibraciones en tuberías y servicios de campo, incluida la investigación continua financiada por la industria
  • Soporte a nivel mundial con oficinas en los EE.UU., Canadá, Asia y asistencia oportuna en otras regiones.
  • Herramientas de software especializado para asegurar el procesamiento eficiente de datos y resultados completos
  • Calibración y pruebas de equipos
  • Habilidades avanzadas de vibraciones e ingeniería, capacitación del cliente y asistencia con la gestión de proyectos
  • Software de simulación propio para pulsaciones (análisis acústico), sobrepresión de compresión, análisis mecánico, análisis torsional, golpe de ariete y otras aplicaciones
  • Asistencia técnica y revisión por parte de los ingenieros principales
4 Ventajas para el propietario
  • Una evaluación in situ juicioso del equipo y las tuberías es de vital importancia para evitar riesgos de integridad como fallas en las tuberías
  • Revisión independiente por parte de expertos avanzados en vibración
  • Elaboración de informes y/o base de datos de resultados y recomendaciones de la evaluación
  • La planificación y ejecución de proyectos de BETA libera los recursos de los clientes ​
             

Imagen 1: Expertos en maquinaria de pistón o rotativa y sistemas de tuberías

 

Imagen 2: Evaluación de integridad del sistema de tuberías (Vibración) 

 

Imagen 3: Sistema multicanal de adquisición de datos usados para inspección de vibraciones 

5 Palabras clave
  • Evaluación de línea de base de vibraciones
  • Auditoría de vibraciones
  • Estudios de vibración
  • Mediciones de línea de base de vibraciones 

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