Seguridad en el equilibrado in situ: arranque, bloqueo, masas y zona de proyección
Usted pone en marcha la máquina con la protección retirada, coloca una masa adicional sobre el rotor en rotación y se acerca a los apoyos de rodamiento mientras alguien tiene la mano en el panel de mando. Ningún cálculo de corrección vale una lesión, por eso la organización del trabajo en la visita es más importante que el equipo. A continuación se explica quién manda qué, cómo se bloquea el arranque, con qué se fija la masa y qué hacer cuando la vibración durante el arranque se desvía. Al final, una lista de verificación antes del primer arranque y las condiciones en las que se interrumpen los trabajos.
El panel de mando lo maneja su personal, no el técnico del equipo
Lo primero que pedimos que se designe en la planta son dos nombres: el responsable de seguridad de los trabajos y el responsable de arranque y parada. Esta segunda persona debe estar físicamente presente durante todo el turno, porque el equilibrado no se compone de mediciones, sino de arranques y paradas. Habrá entre tres y seis, y cada uno exige la decisión de alguien con autoridad para tomarla.
El técnico con el equipo no se acerca al panel de mando. No es una cuestión de formalidad, sino que él no conoce su máquina como objeto tecnológico. No sabe si la compuerta está cerrada, si hay agua de refrigeración, si la bomba está cebada, si hay una reparación en curso en la sección vecina de la misma línea. No conoce sus enclavamientos ni sabe que un arranque automático por consigna (un umbral programado) en su sistema de control puede dar la orden sin que él intervenga. Poner en marcha la máquina es una decisión técnica dentro de su producción, y sigue siendo suya.
Hay también una segunda razón, más pragmática. El ingeniero visitante no tiene su autorización ni figura en su registro. Si algo sale mal en un arranque que él mismo ha hecho, no se enfrentará a una situación de producción con un análisis claro, sino a una infracción de la que todos responderán a la vez. La separación de roles solo parece burocrática hasta el primer incidente.
Acuerde el protocolo de comunicación antes del primer arranque, no en el momento en que ya hay alguien junto a la máquina. El contacto visual directo es más fiable que la radio. Si no hay visibilidad, compruebe la comunicación de antemano y adopte una regla estricta: sin respuesta, no se arranca. La orden se repite en voz alta en ambos sentidos, como en una grúa: «zona libre, arranca» y de vuelta «arrancando».
- El ingeniero responde del equipo, los sensores, el cálculo y las masas. Su operador responde del estado de la máquina, el arranque, la parada y el régimen.
- Una orden, un ejecutor. Si dos personas empiezan a dar instrucciones sobre el arranque, tarde o temprano una de ellas dirá «arranca» antes de que la otra haya salido de la zona.
- Antes del primer arranque, pida que le muestren el botón de parada de emergencia más cercano y le expliquen qué hace exactamente: si corta la alimentación del accionamiento o lo pone en modo «paro».
- Averigüe el tiempo de parada. En un extractor de humos grande o una centrífuga, desde que se pulsa el botón hasta que el rotor queda inmóvil pasan minutos, y eso cambia toda la lógica de trabajo junto a la máquina.
- Si la única persona con autoridad para arrancar está en otra sala y se va a comer, la ventana para el equilibrado no está realmente acordada, se llame como se llame en la solicitud.
La parte organizativa de la visita, incluidos el acceso, la ventana para los arranques y los datos de la máquina, la tratamos con más detalle en el artículo sobre la preparación del equipo para el equilibrado in situ. Aquí se trata únicamente de seguridad.
Permiso de trabajo, bloqueo y tarjeta: dos fases distintas del trabajo
Divida el trabajo en dos estados de la máquina y no los mezcle. El estado «montaje» consiste en instalar los sensores, marcar el cero, pegar la marca reflectante, instalar y retirar la masa. El rotor está inmóvil, el accionamiento desconectado y bloqueado. El estado «arranque» es la medición. Nadie en la zona, la protección en su sitio, las herramientas recogidas.
Entre estos dos estados alternará cinco o seis veces por turno. Cada cambio se formaliza de la misma manera, sin excepciones para esa última masa que uno quiere «ajustar solo un segundo». Es precisamente con la última masa cuando la gente sufre accidentes por un arranque, porque a lo largo del turno el procedimiento ya ha empezado a cansar.
Formalice el permiso de trabajo o la autorización antes de que llegue el ingeniero. No debe decir solo «medición de vibración», sino el número de arranques, el hecho de que se retira la protección y los nombres de ambos responsables. Si las masas correctoras se van a soldar, acuerde los trabajos en caliente con un documento aparte. Esta es la causa más frecuente de perder media jornada en una visita.
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Parada y detención completa por inercia
La máquina se detiene de forma normal y se espera a que la rotación cese por completo. El tiempo se cuenta no desde que se pulsa el botón, sino desde que la marca del eje queda inmóvil.
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Corte de alimentación, no el modo «paro»
El botón del panel, una orden del sistema de control y el variador de frecuencia detenido dejan el accionamiento bajo tensión y bajo control. Se desconecta la alimentación de potencia: seccionador, interruptor automático o contactor en posición «desconectado».
- 3
Candado y tarjeta
En el aparato de desconexión se coloca un candado y una tarjeta con el nombre y la hora. Si en la zona trabajan varias personas, en la argolla se cuelgan tantos candados como personas haya dentro, y cada una retira únicamente el suyo.
- 4
Comprobación de ausencia de tensión e intento de arranque de control
La ausencia de tensión la comprueba un electricista autorizado. Después se hace una pulsación de control de «arranque»: la máquina no debe moverse en absoluto. Este paso detecta un aparato confundido con más frecuencia de lo que se suele pensar.
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Energía residual
Se deja que los condensadores del variador de frecuencia se descarguen, respetando el tiempo indicado en su manual. Se libera la presión del sistema, se afloja la tensión de la correa de transmisión, se fija el rotor vertical para que no gire por su propio peso.
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Fijación contra el autogiro
El rodete de un extractor de humos gira por tiro natural, el rodete de una bomba por flujo inverso, un tambor por su propio desequilibrio. Cierre la compuerta y coloque un retenedor mecánico o una cuña antes de acercar la mano al plano de corrección, el lugar del rotor donde se instalan y retiran las masas.
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Retirada del bloqueo antes del arranque
El candado lo retira únicamente quien lo colocó, y solo después de haber salido él mismo de la zona y haberse asegurado de que los demás también han salido. En ese momento la protección está en su sitio, las herramientas recogidas, la masa apretada y el rotor girado a mano una vuelta completa.
La frase más peligrosa en la planta suena así: «tengo el dedo en el botón, no van a arrancar». Un dedo no es un bloqueo. El bloqueo es un aparato desconectado, un candado y una tarjeta, cuya llave está en el bolsillo de quien se encuentra dentro.
Protección y zona de proyección: dónde se sitúa el personal durante el arranque
La protección se retira y se vuelve a colocar únicamente con el rotor detenido y bloqueado. Para el arranque vuelve a su sitio. Así funciona la mayoría de las máquinas, y el asunto queda cerrado.
Algunos rotores no se pueden equilibrar de otra manera: rodete abierto, tubo de entrada retirado, ventilador con la rejilla desmontada, una máquina cuyo plano de corrección solo es accesible con la carcasa desmontada. En ese caso, en lugar de la protección, organiza una zona. El límite se marca físicamente, con cinta o barrera, no con palabras. Durante los arranques no hay nadie dentro del límite.
Entender la geometría del peligro es más importante que memorizar la regla. Una masa desprendida o un fragmento de álabe sale por la tangente a la circunferencia de rotación, es decir, permanece en el plano de rotación del rotor. Lo peligroso no es un círculo alrededor de la máquina, sino un sector en ese plano. Hay que retirarse hacia el lado, fuera del plano del rodete, y no «más lejos a lo largo del eje del transportador».
Y lo último en orden, pero no en importancia: durante el arranque mire la pantalla, no la máquina. Precisamente para eso sirve el equipo. La amplitud y la fase de la componente de giro (la vibración a la frecuencia de rotación, que es la que genera el desequilibrio) le dirán más sobre lo que ocurre que mirar desde dos metros, y dos metros es precisamente la distancia a la que ocurren las lesiones.
- Retírese fuera del plano de rotación del rotor, no simplemente «más lejos». La distancia a lo largo del eje del árbol ayuda; la distancia en el plano del rodete casi no ayuda en nada.
- Una chapa fina, una mirilla, un manguito flexible o un cristal no detienen nada. No se sitúe enfrente de ellos, aunque la carcasa esté formalmente cerrada.
- El portátil y la persona con el equipo se retiran del sector. Los cables de los sensores se hacen largos precisamente para eso, no por comodidad de tendido.
- También se acordonan los pasillos, escaleras y plataformas contiguos. Una persona que entra en la nave por sus propios asuntos no sabe que usted va a arrancar.
- Durante el arranque no queda nadie en la zona. Ni «uno sujeta el sensor», ni «grabo un vídeo rápido», ni «sujeto el trípode, que se cae».
- Los cables de los sensores se tienden y se fijan de modo que ningún bucle quede cerca del acoplamiento, la correa o el ventilador de refrigeración. Un cable enganchado arrastra consigo el sensor, el trípode y la mano.
- No se acerque a la máquina hasta la parada completa, aunque la medición durante la deceleración aún esté en curso. El equipo termina de registrar los datos por sí solo, no necesita su presencia.
Si el trípode con el sensor láser de fase tiene que colocarse dentro del sector peligroso, cámbielo de sitio. La marca de cinta reflectante se ve desde varios metros, y casi siempre se puede encontrar un lugar para el trípode fuera del plano de rotación.
Fijación de la masa: la operación más delicada de la visita
La instalación de la masa de prueba y de la masa correctora es la única operación del equilibrado que crea directamente una nueva fuente de peligro. Todo lo demás lo mide usted; aquí, en cambio, añade una masa al rotor en rotación y confía en que se quede en su sitio. Trate la masa de prueba con la misma seriedad que la definitiva: la fuerza centrífuga no sabe si es temporal o no.
La masa de prueba no se elige «más grande para asegurar», sino según la reacción de la máquina. El cambio necesario es del 20 al 30 por ciento en la amplitud de la componente de giro, o de 20 a 30 grados en la fase; la lógica de esta elección la explicamos en un artículo aparte sobre la masa de prueba. Por encima de eso rige una limitación de seguridad, más importante que la comodidad: la masa no debe llevar a la máquina a una zona de vibración inadmisible, sobrecargar los rodamientos ni tocar piezas fijas.
La limitación práctica que aplicamos en la visita es la siguiente: la fuerza centrífuga de la masa de prueba no supera aproximadamente la décima parte del peso del rotor. Ese cálculo lleva un minuto y evita la situación en la que la masa «de prueba» resulta más fuerte que el propio desequilibrio y la máquina, al arrancar, empieza a destruirse a sí misma.
El radio de colocación se elige con el mismo cuidado. Cuanto más lejos del eje, mayor es el efecto con la misma masa, pero también mayor es la velocidad de desprendimiento y, por lo general, más débil la construcción. El borde de un álabe, una rejilla de protección o el revestimiento fino de una carcasa no son un lugar para la masa, por muy cómodo que parezca el acceso. Coloque la masa sobre un elemento resistente: un disco, un cubo, un anillo de equilibrado, una pared trasera, orificios para tornillos ya existentes.
Fijación con tornillo, método principal
Tornillo a través de un orificio existente o taladrado, arandelas bajo la masa y bajo la tuerca, tuerca más contratuerca o tuerca autoblocante. Una sola arandela elástica no basta en un rotor sometido a vibración. Se toma un tornillo con longitud de sobra, de modo que sobre la tuerca queden dos o tres hilos de rosca. La masa se asienta sobre el metal, no sobre una capa de pintura, o el apriete se aflojará con el calentamiento.
Soldadura: cordón completo, no puntos de fijación
La masa correctora que permanece en la máquina se suelda con un cordón completo por todo el contorno de contacto. Unos puntos de fijación en dos lugares sujetan la masa durante el montaje, pero no aguantan en rotación: el cordón trabaja a arrancamiento y a cizalladura a la vez, y la superficie de dos puntos es insuficiente para eso. La superficie se limpia hasta el metal desnudo y se desengrasa. El cable de retorno del equipo de soldar se conecta al rotor junto al cordón. Si la corriente pasa por el eje y el rodamiento hacia la carcasa, quemará surcos en los aros y obtendrá un defecto de rodamiento nuevo en lugar de un problema resuelto.
Lo que nunca se hace
Pegamento, cinta adhesiva de doble cara, plastilina, imán, brida de plástico, atado con alambre. Ninguno de estos métodos sirve ni para un solo arranque de prueba. Para la masa de prueba se admiten el tornillo, la mordaza con freno o un punto de soldadura, siempre que la masa se retire después del arranque. Para la instalación definitiva quedan excluidos tanto los puntos de fijación como cualquier unión con adhesivo. Aparte: no se suelda a un álabe fino de acero inoxidable ni a un rodete de aluminio; ahí solo tornillo o remache a través de un orificio existente.
Comprobación después de la instalación
Gire el rotor a mano una vuelta completa y compruebe que la masa, la cabeza del tornillo y el extremo de rosca sobrante no rozan en ningún punto la carcasa, la junta, el tubo de entrada ni la rejilla. Después vuelva a comprobar el apriete tras el primer arranque: el asentamiento de una unión con herraje nuevo es normal, no señal de error. Introduzca en el programa la masa y el radio reales, medidos, no «unos diez gramos a ojo».
Si el único plano de corrección accesible no permite fijar la masa con seguridad, el problema se resuelve con cálculo, no con improvisación. El programa sabe recalcular la masa correctora para otros planos disponibles. Esto cuesta más tiempo, pero siempre sale más barato que reparar la carcasa.
Fuentes: Manual de operación Balanset-1A
Desprendimiento de la masa: qué ocurre en el primer segundo
Conviene hacer una vez el cálculo, para que la regla de la contratuerca deje de ser una formalidad. La fuerza centrífuga crece con el cuadrado de la frecuencia de rotación, y al oído esto no se percibe en absoluto: una máquina a 3000 rpm suena más fuerte que a 1500, pero de ningún modo se percibe cuatro veces más peligrosa. Y la fuerza y la energía de desprendimiento crecen precisamente cuatro veces.
La tabla siguiente es un ejemplo de cálculo para una masa de 50 gramos a un radio de 300 milímetros. No hay ninguna medición detrás; es aritmética según la fórmula de la fuerza centrífuga, y solo sirve para dar una idea de la magnitud.
Doscientos veinte julios son la energía de un bloque de dos kilogramos caído desde el undécimo metro. Un objeto así no sale de la máquina en vertical, sino en horizontal, en el plano de rotación, y en su trayectoria se encuentra con una carcasa de chapa de tres milímetros y con una persona que estaba «más o menos a un lado».
El desprendimiento tiene una segunda parte que se olvida. Si la masa se ha ido, el desequilibrio ha cambiado bruscamente en esa misma magnitud, solo que en sentido contrario. La máquina pasa a un nivel alto de vibración en una sola vuelta, después entran en juego las holguras, sufren las juntas y el asiento del rodete en el eje, y usted obtiene daños que no existían antes del equilibrado. La señal en la pantalla es clara: la amplitud de la componente de giro sube de golpe, la fase gira. Si lo ve, detenga la máquina y vaya a comprobar dónde está su masa.
| Frecuencia de rotación | Fuerza centrífuga sobre una masa de 50 g a un radio de 300 mm | Velocidad en el momento del desprendimiento | Energía cinética |
|---|---|---|---|
| 750 rpm | unos 93 N (aproximadamente 9 kgf) | 24 m/s | 14 J |
| 1500 rpm | unos 370 N (aproximadamente 38 kgf) | 47 m/s | 55 J |
| 3000 rpm | unos 1480 N (aproximadamente 151 kgf) | 94 m/s | 220 J |
De aquí se deduce una consecuencia práctica sencilla. A 750 rpm, un error en la fijación suele terminar en un susto y en buscar la masa debajo de la máquina. A 3000 rpm termina con la carcasa perforada. Los requisitos de fijación en una máquina de alta velocidad no son más estrictos formalmente, son más estrictos físicamente.
Equipos calientes, polvo y zonas con riesgo de explosión
Extractor de humos, ventilador de aire caliente, bomba con producto caliente: el apoyo de rodamiento de estas máquinas fácilmente puede estar lo bastante caliente como para causar una quemadura instantánea. Planifíquelo con antelación, porque la solución siempre cuesta tiempo.
El acelerómetro tiene un límite de temperatura de carcasa, y figura en la ficha técnica del sensor concreto. No lo compruebe a ojo. La fijación magnética sobre un apoyo caliente falla por partida doble: la fuerza de sujeción del imán permanente cae notablemente con el calor, y el propio imán transmite el calor directamente al sensor. Sobre un apoyo caliente es más fiable el espárrago o una placa adaptadora que además actúe como disipador de calor. Tienda el cable de forma que no quede apoyado sobre metal caliente.
El polvo es más peligroso de lo que parece, y no por el polvo en sí. Los trabajos en caliente para instalar la masa correctora en una nave con una capa acumulada de polvo combustible, ya sea harina, viruta de madera, carbón o azúcar, generan chispas, y las chispas generan un foco latente. El polvo se retira por vía húmeda. Soplarlo con aire comprimido empeora todo: se levanta una nube, y es precisamente esa nube de polvo combustible la que puede explotar.
Sobre las zonas con riesgo de explosión hablamos sin rodeos. Balanset-1A es un equipo de ejecución de uso industrial general. No tiene una versión ni una certificación para trabajar en zonas con riesgo de explosión, y no se puede introducir en ellas. Hay exactamente tres opciones: sacar la parte de medición fuera del límite de la zona, si la longitud de los cables de los sensores lo permite; organizar trabajos temporales según sus propias normas, con control de gases y ventilación forzada, si su servicio de seguridad lo autoriza; o renunciar al trabajo in situ y desmontar el rotor. No le vamos a proponer una cuarta opción, porque no existe.
- Guantes resistentes al calor durante todo el trabajo junto al apoyo caliente, incluida la retirada del sensor después de los arranques. La carcasa se enfría más despacio de lo que parece.
- Consulte el límite de temperatura de trabajo del sensor en su ficha técnica. Si se supera, se cambia la forma de fijación o el punto de medición, y no se confía en que la medición sea breve.
- Las condiciones para el propio equipo también están limitadas: rango de trabajo de +5 a +50 °C y humedad de hasta 85 % sin condensación. El frío intenso a la intemperie y la condensación son motivo para posponer el trabajo, no para «trabajar deprisa».
- Limpieza húmeda del polvo antes de los trabajos en caliente, extintor y puesto de vigilancia contra incendios cerca, vigilancia del lugar de soldadura después de terminar los trabajos. Un foco latente no se manifiesta de inmediato.
- Soldar sobre pintura, sobre una película de aceite o sobre una capa de producto no aporta ni resistencia al cordón ni seguridad. Limpie hasta el metal desnudo.
- El vapor, los gases de escape calientes y las líneas de purga cerca del apoyo son más peligrosos que la propia carcasa, porque el chorro no se ve. Averigüe su ubicación antes de colocar el trípode.
Fuentes: Manual de operación Balanset-1A
Alimentación del equipo, altura, espacios confinados y EPI
Alimentación y seguridad eléctrica
El módulo de medición se alimenta por USB desde el portátil, así que sobre estructuras metálicas la opción más segura es que el portátil funcione con batería. Así se desconecta por completo de la red, se elimina el riesgo de un alargador con el aislamiento dañado y de paso se elimina la interferencia de red de la señal. Si de todos modos hace falta alimentación de red, use un enchufe con diferencial, un alargador en buen estado, y tienda el cable sin que cruce un paso, sin que pase por charcos ni sobre metal caliente. Las cajas de bornes y los armarios de variadores de frecuencia no los abre nadie salvo su electricista autorizado.
Trabajo en altura
Los apoyos de rodamiento de un extractor de humos en una plataforma a cuatro metros, ventiladores de cubierta, fosos y pasarelas elevadas son la geografía habitual de una visita. Se trabaja desde plataformas y escaleras fijas con arnés de seguridad, no desde una escalera de mano sujetando el portátil en el aire. La herramienta y el sensor van con cordón de seguridad, no se deja nada sobre la barandilla, no se tira nada hacia abajo, ni siquiera una llave. Si no hay plataforma fija, se omite el punto de medición y se anota el motivo en el protocolo. Una medición omitida es una molestia; una caída es otra conversación.
Espacios confinados y trabajo dentro de la carcasa
El criterio principal para un espacio confinado es el siguiente: usted debe poder salir de ahí en un par de segundos, sin darse la vuelta y sin desconectar el cable. Si no puede, no se entra. El trabajo dentro de una carcasa, un conducto de humos o una tolva es una categoría aparte, con su propia autorización, control de gases, un vigilante en el exterior y un bloqueo estricto del accionamiento durante todo el tiempo que haya una persona dentro. Ningún punto de medición exime de esto.
EPI y protección auditiva
Equipos de protección individual: casco, gafas de protección, calzado con puntera de seguridad. Nada de ropa suelta: bufanda, cordón de capucha, corbata, pulsera, reloj, pelo largo sin recoger. El enganche de ropa o pelo en una pieza en rotación es la lesión grave más frecuente al trabajar con equipos rotativos, y no ocurre durante el arranque, sino al acercarse normalmente a la máquina. Los guantes son necesarios, pero junto a las partes en rotación la mano se retira por completo, no se «protege con el guante»: el guante se engancha junto con la mano. En un ventilador o compresor grande, el nivel de ruido fácilmente supera el umbral que exige protección auditiva, y esto crea un problema de comunicación aparte.
Los auriculares y los tapones dificultan oír la orden de «parada». Acuerden tres gestos antes del primer arranque: arranque, parada inmediata, zona libre. Comprueben que ambas personas los interpretan de la misma manera, y no confíen en gritar por encima de una máquina en marcha.
Revoluciones, parada de emergencia y vibración anómala durante el arranque
Equilibre a las revoluciones de trabajo y solo a ellas. La tentación de subir la frecuencia con el variador «para que se vea mejor la vibración» aparece con regularidad, y es una mala idea. La resistencia del rodete está calculada para el valor nominal, y la carga centrífuga sobre los álabes y sobre su masa crece con el cuadrado de las revoluciones. Un quince por ciento por encima del nominal supone cerca de un tercio más de carga.
Haga con precaución el primer arranque de una máquina con un desequilibrio importante. Comprobación sencilla antes del trabajo: gire el rotor de eje horizontal 90 grados y suéltelo. Si vuelve por sí solo siempre a la misma posición, el desequilibrio estático es grande. Con un accionamiento regulable, suba las revoluciones por escalones y observe el nivel; con un arranque directo desde la red esa posibilidad no existe, y por eso es aún más importante que en ese arranque no haya nadie en la zona.
La resonancia es un peligro aparte, y no solo un estorbo para el cálculo. En la zona de resonancia la amplitud crece varias veces, la fase de la componente de giro se vuelve inestable, y la carga sobre los apoyos supera con creces el valor calculado. Atraviese esa zona rápidamente durante el arranque y no se detenga en ella para medir. Los indicios de resonancia y las formas de comprobarla las tratamos en un artículo aparte.
La regla más importante de este artículo es corta. Una señal anómala durante el arranque significa parada inmediata. Nada de «aguantamos hasta el final de la medición», nada de «diez segundos más y el equipo promedia». La medición dura segundos y se repite sin coste. Cada vuelta adicional con una masa desprendida, una grieta creciente en un álabe o un roce que empieza le cuesta un rodete, un rodamiento o una persona.
- Aumento brusco del nivel de vibración durante el arranque, o un salto a revoluciones constantes. Parada inmediata, sin esperar al final de la medición.
- Un sonido nuevo: golpe, chirrido, golpeteo rítmico, silbido de roce. Aquí el oído es más rápido que el equipo.
- Un salto en la amplitud de la componente de giro con un giro simultáneo de la fase. Interprételo como «la masa se ha desprendido».
- Nivel de vibración por encima del umbral de parada acordado. Fije el umbral antes del arranque en cifras, por ejemplo según el límite de la zona inadmisible de la parte aplicable de ISO 20816 para su grupo de máquinas, y no lo discuta sobre la marcha.
- Las lecturas de amplitud y fase no se mantienen estables a revoluciones constantes, se desvían más de un 10–15 por ciento durante la medición. Continuar carece de sentido y no es seguro.
- Humo, olor a quemado, calentamiento del apoyo por encima de lo habitual, expulsión de grasa, fuga por la junta.
- Cualquier movimiento de la propia máquina: se ha desplazado una calza, se ha aflojado una pata, se ha movido la carcasa, se ha desplazado el trípode.
- Cualquier persona que entre en la zona peligrosa. La parada se hace antes de averiguar quién lo hizo y por qué.
El derecho a parar debe tenerlo cada participante en los trabajos, incluido el ingeniero visitante, y no se discute en la planta. Una parada por falsa alarma le cuesta un arranque de más. Un arranque que no se detuvo a tiempo cuesta mucho más.
Fuentes: ISO 20816-1:2016
Lista de verificación antes del primer arranque y cuándo se interrumpen los trabajos
Si usted solicita al ingeniero
Envíe con antelación fotografías de los apoyos de rodamiento y de los planos de corrección, las revoluciones de placa, la masa del rotor, el tipo de apoyos y una descripción de las condiciones: temperatura, polvo, altura, clasificación de la zona. Los ingenieros de AXILINE desarrollan y fabrican los equipos Balanset y los usan ellos mismos para equilibrar en las visitas, así que con ese conjunto de datos le diremos con sinceridad, antes de la visita, dónde no se puede colocar la masa y qué puntos de seguridad debe resolver usted. Hablar de un punto inviable antes de la visita siempre sale más barato que esa misma conversación junto a la máquina.
Si lo hace usted mismo
Balanset-1A es el mismo equipo con el que salimos nosotros a las visitas: dos acelerómetros para los apoyos de rodamiento, un sensor láser de fase por marca reflectante, un módulo de dos canales por USB y un programa para Windows. Muestra la vibración global y la componente de giro con su fase, las revoluciones, el espectro y la señal temporal, equilibra en uno y dos planos, calcula la tolerancia según los grados de calidad G, reparte la masa entre posiciones fijas y guarda el resultado en el archivo para el protocolo. Existe una variante aparte, Balanset-1A OEM, sin maletín, que se integra en máquinas y bancos de pruebas. Las preguntas sobre metodología y sobre la organización del trabajo no se las hace a un soporte con guion, sino a ingenieros que han equilibrado una máquina igual que la suya. El soporte de asesoramiento está incluido.
- No se puede bloquear el arranque. No hay esquema de desconexión, no hay candado, la única garantía es la promesa de alguien de no pulsar el botón. No se empiezan los trabajos.
- Se retira o se coloca la protección con el rotor en rotación. Los trabajos se interrumpen hasta aclarar la situación.
- No es posible fijar la masa con seguridad. Solo hay acceso a un revestimiento fino, una rejilla o el borde de un álabe, no hay dónde poner un tornillo, la soldadura no es admisible en ese material. Se busca otro plano de corrección o se desmonta el rotor.
- No hay responsable de arranque, o se ha ido a otra tarea. Los trabajos se suspenden hasta que vuelva, y no se arranca «solos, con cuidado».
- La zona de proyección no está señalizada y hay personas que pasan por ella. Los trabajos se interrumpen hasta que se acordone el paso.
- El punto de medición solo es accesible desde una escalera de mano o desde un lugar del que no se puede salir rápido. Se omite el punto y se anota el motivo en el protocolo.
- Zona con riesgo de explosión sin trabajos temporales organizados. El equipo no se introduce en esa zona.
- La vibración en el arranque es anómala: salto, sonido nuevo, lecturas que se desvían. Parada, inspección, y solo después la decisión de continuar.
- Las condiciones en la planta están fuera del rango de trabajo: frío intenso, lluvia a la intemperie, condensación. El trabajo se pospone.
- El proceso no admite el número de paradas necesario. Se busca una ventana de mantenimiento, en lugar de recortar el procedimiento a costa de la seguridad.
- El permiso de trabajo o la autorización están formalizados, e indican la retirada de la protección y el número de arranques.
- Está designado y presente el responsable de seguridad de los trabajos.
- Está designado y presente el responsable de arranque y parada, y se ha comprobado la comunicación con él.
- Se han acordado los gestos: arranque, parada inmediata, zona libre.
- El esquema de bloqueo está claro: con qué se desconecta el accionamiento, quién coloca el candado y la tarjeta, quién tiene la llave.
- Se ha mostrado el botón de parada de emergencia más cercano, y se sabe exactamente qué hace.
- La protección está colocada en su sitio, o la zona peligrosa está señalizada físicamente, no solo de palabra.
- El plano de rotación del rotor está definido, y todos saben hacia dónde retirarse: hacia el lado, no a lo largo del eje.
- La masa está apretada: las arandelas en su sitio, contratuerca o tuerca autoblocante, dos o tres hilos de rosca sobre la tuerca.
- El rotor se ha girado a mano una vuelta completa, sin roces en ninguna posición.
- La masa y el radio de la masa están medidos e introducidos en el programa con sus valores reales.
- Las herramientas, trapos, elementos de fijación y bolsas están retirados de la máquina y de la zona.
- Los cables de los sensores están fijados y no pasan cerca del acoplamiento, la correa ni el ventilador de refrigeración.
- El portátil y la persona con el equipo están fuera del sector peligroso.
- El umbral de parada por nivel de vibración se ha acordado en cifras antes del arranque.
- Todos llevan EPI: casco, gafas, calzado, protección auditiva junto a una máquina ruidosa, nada suelto en la ropa ni en el pelo.
La seguridad en una visita no es un documento aparte ni una firma en un registro antes de empezar. Es una secuencia de decisiones que se repite tantas veces como arranques haya en el turno. Basta con recortar el procedimiento una sola vez en la última masa para que todo el orden anterior deje de tener sentido.
Fuentes: Especificaciones del fabricante Balanset-1A
Preguntas frecuentes
¿Por qué el ingeniero con el equipo no puede pulsar él mismo «arranque» si está junto al panel de mando?
Porque no conoce la máquina como objeto tecnológico. No ve la posición de la compuerta, si hay agua de refrigeración, si la bomba está cebada, el estado del equipo vecino en la misma línea ni la lógica de los enclavamientos de su sistema de control. Tampoco sabe quién está trabajando en ese momento en otra cota. Añada a esto que no tiene su autorización ni figura en el registro: ante cualquier incidente, no se enfrentará a una situación de producción con un análisis claro, sino a una infracción. Los roles se reparten de forma sencilla. El ingeniero responde del equipo, los sensores, el cálculo y las masas. Su operador responde de la máquina, el arranque, la parada y el régimen.
¿Se puede colocar la masa de prueba con un imán o con cinta adhesiva, ya que es solo para un arranque?
No, y esto no es una cuestión de prudencia. La fuerza centrífuga no distingue entre una masa temporal y una definitiva. Una masa de 50 gramos a un radio de 300 milímetros a 3000 rpm tira con una fuerza de unos 1480 newtons, es decir, aproximadamente 150 kilogramos-fuerza, y lo hace con una vibración constante que afloja cualquier unión por fricción. Para la masa de prueba se admiten tornillo con tuerca y contratuerca, mordaza con freno o un punto de soldadura con retirada obligatoria después del arranque. El pegamento, la cinta adhesiva, la plastilina, el imán, la brida de plástico y el atado con alambre no sirven ni para un solo arranque.
Hemos desconectado el accionamiento con el botón «paro» del panel y hemos puesto el variador en parada. ¿Es suficiente para trabajar junto al rotor?
No. El botón del panel, una orden del sistema de control y el variador de frecuencia detenido dejan el accionamiento bajo tensión y bajo control, es decir, accesible para una orden de arranque, incluida una automática por consigna. Se bloquea la alimentación de potencia: seccionador, interruptor automático o contactor en posición «desconectado», candado, tarjeta con el nombre y la hora, comprobación de ausencia de tensión y pulsación de control de «arranque». Además, libere la energía residual: los condensadores del variador, la presión del sistema, la tensión de la correa. Y fije el rotor contra el autogiro: el rodete de un extractor de humos gira por tiro natural incluso con el accionamiento completamente desconectado.
¿Hacia dónde hay que retirarse exactamente durante el arranque? Normalmente nos alejamos unos metros por el pasillo.
Hay que retirarse fuera del plano de rotación del rotor, no simplemente a cierta distancia. Una masa desprendida o un fragmento de álabe sale por la tangente y permanece en ese plano, por eso lo peligroso es el sector, no un círculo alrededor de la máquina. La distancia a lo largo del eje del árbol sirve; la distancia en el plano del rodete casi no sirve de nada. No se sitúe frente a mirillas, ventanas de inspección, manguitos flexibles ni revestimientos finos: no detienen nada. El portátil y la persona con el equipo se retiran del sector, y para eso se hacen largos los cables de los sensores.
Hemos visto un aumento brusco de la vibración durante el arranque. ¿Se puede esperar al final de la medición para entender la causa?
No. Pare de inmediato. La medición dura segundos y se repite sin pérdidas, y cada vuelta adicional con una masa desprendida, una grieta creciente en un álabe o un roce que empieza juega en su contra. Un salto en la amplitud de la componente de giro junto con un giro de la fase suele significar que la masa se ha desprendido, y en ese estado el desequilibrio ha cambiado en esa misma magnitud en sentido contrario. Acuerde el umbral de parada por nivel de vibración en cifras antes del primer arranque, por ejemplo según el límite de la zona inadmisible de la parte aplicable de ISO 20816 para su grupo de máquinas, y no lo discuta durante el arranque.
¿Se puede equilibrar in situ una máquina en una zona con riesgo de explosión o en una nave con polvo combustible?
Balanset-1A se fabrica en una versión de uso industrial general y no tiene una versión para zonas con riesgo de explosión, por lo que no se introduce en una zona clasificada. Hay tres opciones reales: sacar la parte de medición fuera del límite de la zona, si la longitud de los cables de los sensores lo permite; organizar trabajos temporales según sus propias normas, con control de gases y ventilación forzada, si su servicio de seguridad lo autoriza; o renunciar al trabajo in situ y desmontar el rotor. En una nave con polvo combustible acumulado son especialmente peligrosos los trabajos en caliente para instalar la masa correctora. El polvo se retira por vía húmeda, no soplándolo con aire comprimido: una nube de polvo combustible puede explotar con una chispa.
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Preparación del equipo para el equilibrado in situ: lista de comprobación para el cliente
Prepare cinco cosas: una mecánica en buen estado, un rodete limpio, acceso físico a los apoyos de rodamiento y a los planos de corrección, una ventana de tiempo acordada para 3–6 arranques con paradas, y una persona autorizada para arrancar la máquina. Añada las revoluciones nominales, la potencia, la masa del rotor, el tipo de apoyos y fotografías del conjunto, para que el ingeniero llegue con la fijación adecuada y calcule la tolerancia de inmediato. El equilibrado no sustituye a la reparación: si el rodamiento está roto, las patas no están ancladas o el rotor roza la carcasa, primero la reparación, después el equilibrado.
Cómo elegir un subcontratista de equilibrado y diagnóstico de vibraciones: preguntas, señales de alerta, contrato
Pregunte tres cosas: con qué mide y cuántos canales tiene el equipo, si mide fase y revoluciones, y qué hará si la causa no es el desequilibrio. Un especialista le hablará de un analizador de dos canales con sensor de fase por marca en el eje, de la comparación entre la vibración total y la componente 1x —la parte de la vibración que se repite exactamente una vez por vuelta del eje— y de que no equilibrará si la proporción de la 1x es pequeña. Una persona con un vibrómetro promete el resultado antes de medir y no muestra datos de antes y después. Los límites del método, dichos en voz alta, son más fiables que cualquier garantía de «lo quitamos todo».
Equilibrado de ejes cardán y de transmisión in situ
Sí, equilibramos los ejes cardán y de transmisión in situ, montados en la máquina, sin desmontarlos. Hay cuatro condiciones: el eje está montado según las marcas, no hay holgura en las crucetas ni en las estrías, el eje alcanza revoluciones de trabajo estables, y en la vibración domina la componente 1x —la vibración a la frecuencia de giro, que es la que genera el desequilibrio—. La corrección se hace en dos planos, en los extremos del tubo junto a las horquillas. Si la vibración se sitúa en el segundo armónico por los ángulos de trabajo, o si hay holguras en las uniones, se lo decimos antes de los arranques de prueba: ahí no hace falta una masa, sino un montaje correcto y una reparación.
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