Contexto del problema en equipos rotativos
En operaciones mineras de gran escala, la confiabilidad de los equipos rotativos es un factor crítico para la continuidad operativa. En el caso de Shougang Perú, se identificó la necesidad de fortalecer las capacidades técnicas del equipo de mantenimiento para intervenir de forma eficiente en activos críticos, específicamente en sistemas de ventilación industrial.
Estos equipos, al operar en condiciones exigentes, están expuestos a fenómenos de desbalance que generan vibraciones elevadas. Esta condición no solo afecta el desempeño del equipo, sino que incrementa significativamente el riesgo de fallas mecánicas, paradas no programadas y costos asociados al mantenimiento correctivo.
El enfoque del proyecto se centró en mejorar el desempeño de estos activos mediante la correcta aplicación de técnicas de balanceo dinámico, combinando transferencia de conocimiento con intervención directa en campo.
El diagnóstico técnico: análisis de vibraciones en equipos rotativos
El análisis inicial permitió identificar niveles de vibración elevados en un ventilador industrial, con valores cercanos a 5.8 mm/s RMS. A partir del análisis espectral, se determinó que aproximadamente 4 mm/s correspondían a un componente directamente asociado al desbalance, evidenciado en la frecuencia de giro del equipo.
Este comportamiento es característico de sistemas rotativos con distribución de masa no uniforme, lo que genera fuerzas centrífugas que impactan directamente sobre rodamientos, ejes y estructuras de soporte.
Desde el enfoque de mantenimiento predictivo, este tipo de diagnóstico permite diferenciar entre múltiples posibles causas (desalineación, holguras, resonancia), confirmando que el origen principal del problema era el desbalance.
Estrategia de mantenimiento predictivo aplicada
La estrategia se diseñó bajo un enfoque práctico y orientado a resultados, estructurando la intervención en dos componentes clave:
- Transferencia técnica de fundamentos esenciales.
- Aplicación directa en condiciones reales de operación.
Se priorizó que el equipo técnico no solo comprendiera los principios del balanceo dinámico, sino que pudiera ejecutar el procedimiento completo con criterios de validación técnica.
El uso de herramientas de análisis de vibraciones y software especializado permitió asegurar trazabilidad en las mediciones, reducir la incertidumbre en la toma de decisiones y garantizar repetibilidad en los resultados.
Implementación del balanceo dinámico en campo
La implementación se desarrolló en un tiempo total de 2 horas, dividido en dos fases:
Fase teórica (1 hora):
Se abordaron fundamentos de balanceo dinámico, tipos de desbalance, interpretación de espectros de vibración y uso del software de análisis.
Fase práctica (1 hora):
Se ejecutó un balanceo dinámico sobre un ventilador industrial en operación, incluyendo:
- Medición inicial de vibraciones.
- Identificación del vector de desbalance.
- Aplicación de masas de corrección.
- Verificación mediante medición posterior.
Durante la intervención se aseguraron condiciones de estabilidad operativa (velocidad constante y repetibilidad de mediciones), fundamentales para garantizar precisión en los resultados.
Normativa aplicada y criterios técnicos
El proceso de balanceo se alineó con los lineamientos de la norma ISO 1940-1, estándar internacional que define los niveles de calidad de balanceo para rotores.
Esta norma establece grados de calidad (G) en función del tipo de máquina y su aplicación. Para ventiladores industriales, típicamente se consideran rangos como G6.3, donde se establecen límites aceptables de vibración residual.
Criterios técnicos aplicados:
- Evaluación de amplitud en mm/s RMS.
- Identificación del componente a frecuencia de giro (1X).
- Validación de reducción significativa del vector de desbalance (>30%).
- Verificación de estabilidad en mediciones repetidas.
Precisión del proceso:
- Medición de vibración con error menor al ±1%.
- Determinación angular del desbalance con precisión cercana a ±1°.
Estos criterios permiten asegurar que el resultado no solo sea funcional, sino también trazable y alineado a estándares internacionales.
Resultados obtenidos
Los resultados obtenidos fueron consistentes con los criterios técnicos establecidos:
- Nivel inicial de vibración: 5.8 mm/s RMS
- Componente dominante por desbalance: 4 mm/s
- Nivel final de vibración: 4.2 mm/s RMS
La reducción lograda confirma la disminución efectiva del componente asociado al desbalance, mejorando la condición operativa del equipo.
Desde el punto de vista cualitativo:
- Participaron 5 técnicos de mantenimiento.
- Se logró transferencia efectiva de conocimiento.
- El equipo adquirió capacidad para replicar el procedimiento.
Adicionalmente, se generaron reportes técnicos que incluyen:
- Registros de medición antes y después.
- Espectros de vibración.
- Datos de corrección aplicados.
Esto fortalece la trazabilidad del mantenimiento, permitiendo auditorías técnicas y seguimiento de condición en el tiempo.
Impacto en mantenimiento predictivo
La aplicación de balanceo dinámico tiene un impacto directo en la estrategia de mantenimiento predictivo, ya que:
- Reduce la carga dinámica sobre componentes críticos.
- Disminuye la probabilidad de fallas por fatiga.
- Mejora la confiabilidad del sistema rotativo.
Desde el punto de vista operativo:
- Se reduce el riesgo de paradas no programadas.
- Se mejora la seguridad del entorno de trabajo.
- Se incrementa la vida útil de rodamientos y ejes.
Además, la alineación con normas como ISO 1940 permite cumplir con estándares internacionales, facilitando auditorías y asegurando consistencia en los procesos de mantenimiento.
Conclusión
El balanceo dinámico, aplicado bajo criterios técnicos y respaldado por medición confiable, se consolida como una herramienta esencial dentro de cualquier programa de mantenimiento predictivo.
La intervención demuestra que incluso en periodos cortos es posible generar mejoras medibles, siempre que exista una correcta integración entre diagnóstico, análisis y ejecución.
Un aspecto determinante fue la aplicación en condiciones reales, lo que permitió validar los resultados y asegurar la transferencia efectiva del conocimiento al equipo técnico.
La integración de normativa, medición y análisis no solo mejora el desempeño del equipo, sino que aporta trazabilidad, control y cumplimiento técnico en la gestión del mantenimiento.
¿Tu equipo presenta vibraciones excesivas?
Las organizaciones que enfrentan problemas recurrentes de vibración en equipos rotativos pueden beneficiarse significativamente de intervenciones estructuradas que combinen diagnóstico, balanceo dinámico y capacitación técnica aplicada.
Incorporar este tipo de soluciones permite no solo corregir fallas existentes, sino también establecer una base sólida para un mantenimiento más eficiente, trazable y alineado con estándares internacionales.
