Análisis de vibración ISO 10816 y bump test en generadores eléctricos

ISO 10816 (Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts) establece criterios de severidad de vibración medida en partes no rotativas (carcasa, soportes de cojinete) para máquinas rotativas industriales. Define 4 zonas: A (operación nueva normal), B (operación aceptable a largo plazo), C (operación limitada, requiere acción), D (vibración severa, riesgo de daño inmediato). Los umbrales específicos dependen de la categoría del activo (1-4 según rigidez de cimentación y potencia). ISO 20816 es la versión más reciente que extiende y actualiza ISO 10816.

Para generador clase II ISO 10816-3 (montaje rígido, potencia 15-300 kW) los umbrales en velocidad RMS son: zona A <1.4 mm/s, B 1.4-2.8 mm/s, C 2.8-4.5 mm/s, D >4.5 mm/s. Para clase III (montaje rígido, potencia >300 kW) los umbrales son: A <2.3 mm/s, B 2.3-4.5 mm/s, C 4.5-7.1 mm/s, D >7.1 mm/s. Los generadores grandes (>50 MVA) usan ISO 7919 para mediciones en eje. Los umbrales específicos se ajustan por OEM y aplicación.

El bump test (análisis modal o análisis de impacto) es la técnica para identificar las frecuencias naturales de resonancia del generador y sus componentes (rotor, soportes, estator, cimentación). Se ejecuta con el equipo PARADO golpeando con martillo instrumentado y midiendo la respuesta vibracional. Las frecuencias naturales identificadas se comparan contra las frecuencias de operación para detectar resonancia. Bajo ISO 7626 establece la metodología. Indispensable post-rebobinado o post-cambio de cojinetes para validar que no hay resonancia inducida.

Un generador operando cerca de una frecuencia natural de resonancia amplifica vibraciones 10-100x sin que existan defectos mecánicos reales. La amplificación causa: (1) desgaste acelerado de cojinetes, (2) fatiga del eje y posibles fracturas, (3) movimiento excesivo de devanados que daña el aislamiento, (4) ruido y vibración transmitida a estructura. Si el bump test identifica una frecuencia natural cerca de la frecuencia de operación (60 Hz, 3600 RPM, o sus armónicas), se requiere modificar masas, rigidez o configurar amortiguamiento antes de operar.

El espectro FFT descompone la señal de vibración en sus componentes de frecuencia. Cada defecto mecánico genera vibración en frecuencias específicas: (1) DESBALANCE en 1× RPM (60 Hz para 3600 RPM); (2) DESALINEACIÓN en 2× RPM (120 Hz); (3) SOLTURA MECÁNICA con armónicos múltiples (3×, 4×, 5× RPM); (4) FALLAS EN COJINETES BPFI/BPFO calculables según geometría del cojinete; (5) RESONANCIA en frecuencias naturales identificadas en bump test. El analista interpreta el patrón completo combinando amplitud, frecuencia y fase para diagnóstico.

Para generadores en operación continua (termoeléctrica, cogeneración): medición trimestral o semestral con histórico de tendencias. Para activos críticos sin redundancia: medición continua online con sensores fijos + análisis predictivo automatizado. Para activos en standby (datacenters, hospitales): medición durante prueba mensual NFPA 110 con carga. Post-overhaul o post-cambio de cojinetes: medición inicial completa + bump test + 30 días de monitoreo intensivo para validar estabilización.

Sí. Servicio en sitio con instrumentación calibrada (vibrómetros portátiles con acelerómetros tri-axiales, analizadores FFT, software de análisis predictivo). Bump test ejecutado en taller propio o en sitio del cliente según logística. Reporte técnico con espectros FFT, identificación de defectos mecánicos, recomendaciones de intervención y comparación contra ISO 10816 / ISO 20816 / ISO 7626. Trazabilidad ISO 9001:2015. Multi-OEM. Cotización 24-72 h.