Instrumentos de campo para mantenimiento - Parte 1: LA LÁMPARA ESTROBOSCÓPICA

Por: Dr. Sixto Sarmiento Chipana - ssarmiento@tecsup.edu.pe

Una de las actividades importantes en el mantenimiento de equipos rotativos es la inspección visual e instrumental. En la actualidad existen instrumentos de campo que nos permiten llevar a cabo estas actividades con efectividad.

La lámpara estroboscópica es un poderoso instrumento de campo, potente y portátil para la medición de velocidad de rotación. Se trata de un instrumento óptico para determinar la frecuencia de los sistemas oscilantes y de inspección. Mediante él, es posible visualizar los objetos en rotación como si estos estuvieran totalmente detenidos o girando muy lentamente, dependiendo de la necesidad de la inspección.

El principio es eléctrico con aprovechamiento de sistemas electrónicos para generar una señal instantánea denominada luz estroboscópica.

Imagine una cámara fotográfica que emite un flash. A diferencia, una lámpara estroboscópica emite no una, sino una enorme cantidad de destellos simultáneos, siendo posible la regulación de su frecuencia. Para que esto sea posible, los instrumentos con luz estroboscópica están dotados de una lámpara de descarga gaseosa de xenón.

La técnica

Lo esencial consiste en regular la emisión del número de destellos (flashes) y hacerlos coincidir con la frecuencia de rotación del rotor para aparentar la detención ficticia total del objeto en rotación. Por ejemplo, si tenemos un rotor que está girando a 2700 RPM y regulamos la frecuencia del estroboscopio a 2700 destellos por minuto e iluminamos con él el rotor, este, al ser iluminado siempre en la misma posición, aparecerá a la vista como inmóvil.

Aplicaciones usuales

Frecuencia de rotación (RPM) sin contacto. Esta es la razón de uso mayoritario de la lámpara, para identificar el número de RPM de la unidad rotativa. Si bien es cierto que es mucho más fácil y seguro usar un sensor óptico para la lectura directa de las RPM, esta está limitada a la instalación de cinta reflectante. Por eso, en situaciones donde no se pueda apagar la unidad se utilizan las lámparas estroboscópicas.

Inspecciones visuales. Una vez sincronizados los destellos de la lámpara con las RPM de la unidad, es posible realizar todo tipo de inspección visual, como por ejemplo:

• Álabes doblados, fisurados, con acumulación de suciedad, con inicios de soltura, etc.

• Ejes doblados.

• Acoplamientos desalineados con elementos de uniones incompletas, incorrectas, etc.

• Fajas sueltas, desalineadas, con inicios de falla, fajas incorrectas, etc.

Errores que debemos evitar

El principal defecto que debemos advertir es el referido a la observación de fallas. Veamos el siguiente ejemplo, tenemos una unidad cuya velocidad de giro es de 3600 RPM, como se muestra en la figura:

• Cuando el rotor está girando a la cuarta parte de su velocidad de giro (900 RPM) muestra la falla como si estuviese girando a la velocidad de rotación.

• Cuando el rotor está sincronizado a la mitad de su velocidad de giro (1800 RPM) muestra la falla como si estuviese girando a la velocidad de rotación.

(Puede ver el diagrama en el artículo publicado en nuestra edición 147)

• Cuando el rotor está sincronizado a su velocidad de giro (3600 RPM) muestra la falla real.

• Cuando el rotor está sincronizado al doble de su velocidad de giro (7200 RPM) muestra la falla como si estuviese girando a la velocidad de rotación. En este caso, es posible establecer un diagnóstico falso negativo. Se observa en el rotor como si estuviéramos ante la existencia de dos detalles (fallas).

• Cuando el rotor está sincronizado al triple de su velocidad de giro (10800 RPM) muestra la falla como si estuviese girando a la velocidad de rotación. En este caso, es posible establecer un diagnóstico falso negativo. Se observa en el rotor como si estuviéramos ante la existencia de tres detalles (fallas).

• Cuando el rotor está sincronizado 4 veces su velocidad de giro (14400 RPM) muestra la falla como si estuviese girando a la velocidad de rotación. En este caso, es posible establecer un diagnóstico falso negativo. Se observa en el rotor como si estuviéramos ante la existencia de cuatro detalles (fallas).

(Puede ver el diagrama en el artículo publicado en nuestra edición 147)

En todos los casos expuestos si no se sincroniza adecuadamente el instrumento con la unidad, la lectura, como resultado de la “inspección” será errada y se tomará una decisión inadecuada con consecuencias negativas. Solo cuando se sincronice correctamente podremos tomar decisiones técnicamente válidas y cuya consecuencia aportará valor a las acciones de mantenimiento.

Lo expuesto solo corresponde a las inspecciones de rotores de equipos rotativos. Sin embargo el campo de utilización es mayor en todo el sector industrial.