ISO 18436: Monitoreo y diagnóstico de estado de equipos: Requerimientos para capacitación y certificación de personal Parte 2: Monitoreo y diagnóstico de estado de vibración

1. Alcance

Esta parte de ISO 18436 especifica los requerimientos generales para el personal de análisis vibraciones quienes ejecutan monitoreo y diagnóstico de estado de equipos. La certificación de cumplimiento de esta norma proveerá reconocimiento de las calificaciones y competencias de individuos para ejecutar mediciones y análisis de vibración en equipos usando sensores fijos y portátiles.

2. Exámenes de calificación

Para cada categoría de certificación, se recomienda que a los candidatos se les requiera responder un determinado número de preguntas, especificado por el ente de certificación. Las preguntas, abarcando los ítems mostrados en el anexo A, habrán sido seleccionadas de una base de datos de preguntas existentes al momento del examen. Las preguntas deberán ser de una naturaleza práctica, incluso evaluar a los candidatos en conceptos y principios requeridos para conducir el análisis de vibración de equipos. Las preguntas pueden incluir la interpretación de diagramas y gráficos. Estas preguntas han de ser generadas y o aprobadas por un comité técnico del ente de certificación apropiado.

El porcentaje mínimo de aprobación del examen es 75%. Examen se realiza sin apuntes. Si son requeridos simples cálculos matemáticos utilizando calculadora científica básica; un resumen de fórmulas comunes será provisto junto a las preguntas del examen.

3. Certificación del personal en categorías

Las personas que trabajan en análisis de vibraciones serán certificadas de acuerdo a ISO 18436-2, en cuatro categorías. A las personas certificadas se les reconoce haber adquirido las siguientes competencias, en cada una de las siguientes categorías:

Categoría I

Las personas que satisfacen los requerimientos de esta categoría se les reconoce estar calificadas para realizar mediciones de vibraciones en máquinas con instrumentos de un canal y análisis preliminares de espectros en algunos tipos de máquinas. Ellos no serán responsables de la elección del sensor ni de los análisis que deben ser realizados.

Categoría II

Las personas que satisfacen los requerimientos de esta categoría se les reconoce estar calificadas para realizar medición y análisis básicos de vibraciones en máquinas industriales de acuerdo a procedimientos establecidos y reconocidos. Personal certificado en categoría II requiere de todo el conocimiento y expertez de categoría I, y también están calificados para:

• Seleccionar la técnica apropiada de análisis de vibraciones en un recolector de un canal
• Configurar el instrumento de medición
• Realizar análisis básicos de vibraciones de máquinas y componentes tales como ejes, descansos, engranajes, ventiladores, bombas y motores usando el análisis espectral
• Mantener una base de datos de resultados y tendencias
• Realizar ensayos de impactos básicos con un analizador de un canal para determinar frecuencias naturales
• Clasificar, interpretar y evaluar los resultados de los ensayos (incluyendo ensayos de aceptación) de acuerdo a especificaciones aplicables y estándares
• Recomendar acciones correctivas menores
• Entender conceptos básicos de balanceamiento en terreno en un plano

Categoría III

Las personas que satisfacen los requerimientos de esta categoría se les reconoce estar calificadas para realizar y/o dirigir medición y análisis de vibraciones de acuerdo a procedimientos establecidos y reconocidos con instrumentos multicanales, seleccionar la técnica de análisis más apropiadas y establecer programas de monitoreo de vibraciones. Personal certificado en categoría III requiere de todo el conocimiento y expertez de categoría II, y también están calificados para:

• Seleccionar la técnica apropiada de análisis de vibraciones
• Especificar el apropiado hardware y el software para los equipos de vibraciones portables o permanentes
• Medir y realizar diagnósticos de espectros en frecuencias en un solo canal (autoespectros), de formas de ondas y órbitas bajo condiciones de operación estacionarias y no estacionarias
• Establecer programas de monitoreo de vibraciones incluyendo cuando realizar monitoreo periódico o continuo, frecuencia de mediciones, planes de rutas, etc.
• Establecer programas para la especificación de niveles vibratorios y criterios de aceptación para la máquina nueva
• Medir y analizar formas de deflexión en operación (ODS) básicas
• Entender y ser capaz de dirigir el uso de tecnologías de monitoreo de condición alternativa (tales como emisión acústica, termografía, corriente de motores, análisis de aceites)
• Recomendar acciones correctivas en terreno, tales como balanceamiento, alineamiento y reemplazo de partes de máquinas
• Ser capaz de usar la envolvente de la aceleración (demodulación)
• Realizar en terreno balanceamiento básico en un plano
• Preparar informes en condición de máquinas, recomendar acciones correctivas e informar sobre la efectividad de las reparaciones
• Proveer instrucción y dirección técnica a personal en entrenamiento

Categoría IV

Las personas que satisfacen esta categoría se le reconoce estar calificadas para realizar y/o dirigir todo tipo de medición y análisis de vibraciones, recomendar acciones correctivas de uso común para reducir el nivel de vibraciones de máquinas y estructuras e interpretar y evaluar normas y recomendación del fabricante para fijar niveles de aceptación y alarma. Personal certificado en categoría IV requiere de todo el conocimiento y expertez de categoría III, y también están calificados para:

• Aplicar teoría y técnicas de vibraciones, incluyendo mediciones e interpretación de análisis espectral multicanales tales como funciones respuesta en frecuencia, fase y coherencia
• Entender y realizar análisis de señales, incluyendo entendimiento y limitaciones del procesamiento en el dominio tiempo y frecuencia incluyendo órbitas
• Determinar frecuencias naturales, forma de modos y amortiguamiento de sistemas, componentes y conjuntos
• Determinar la forma de deflexión de máquinas y estructuras conectadas y recomendar medios de corrección
• Uso de reconocidas técnicas de análisis de vibraciones avanzadas, identificación de parámetros y diagnóstico de fallas
• Aplicar los principios básicos de dinámica del rotor/descansos en el diagnóstico de vibraciones
• Realizar en terreno balanceamiento básico de rotores en dos planos
• Recomendar balanceamiento en dos planos avanzado usando coeficientes de influencia o balanceamiento estático/cupla
• Recomendar todo tipo de acciones correctivas generalmente reconocidas
• Proveer instrucción y dirección técnica a personal en entrenamiento
• Realizar ensayos torsionales básicos
• Reconocer vibraciones generadas por pulsaciones de gas en máquinas tales como máquinas reciprocantes y compresores de tornillo, medición de los parámetros necesarios y recomendar medios de corrección
• Recomendar acciones correctivas para montajes resilientes y otras sujeciones y para problemas de fundaciones

Validez de la Certificación

El período de validez de la certificación es de 5 años desde la fecha indicada en el certificado. Cerca del período final de validez la entidad certificadora puede renovar la certificación por una sola vez, por un nuevo período de similar duración con tal que la persona provea evidencia de una actividad de trabajo continuada satisfactoria sin interrupción significativa.

Si no se cumplen los criterios de renovación, las personas pueden optar a la recertificación siguiendo los procedimientos para los nuevos candidatos.

Materias	Categoría I	Categoría II	Categoría III	Categoría IV
1. Fundamentos de vibraciones	6 hrs.	4 hrs.	2 hrs.	4 hrs.
Movimientos básicos	*	*	*
Período y frecuencia	*	*	*
Valor pico, pico/pico, RMS	*	*	*
Desplazamiento, velocidad,   aceleración	*	*	*
Conversión de unidades	*	*	*
Dominios tiempo y frecuencia	*	*	*
Vectores; modulación			*	*
Fase
Frecuencia natural, resonancia, velocidad crítica.
Fuerza, respuesta, amortiguamiento, rigidez			*	*
Inestabilidades, sistemas no-lineales				*
2. Adquisición de datos	8 hrs.	4 hrs.	2 hrs.	2 hrs.
Instrumentación	*	*	*	*
Rango dinámico, razón señal/ruido			*	*
Sensores	*	*	*
Montaje desensores, frecuencia natural de montajes	*	*	*
Fmax, tiempo de adquisición	*	*	*
Convención sensores de proximidad	*	*	*
Trigger (disparo)		*	*
Planificación de ensayos		*	*	*
Procedimiento de ensayos	*	*	*	*
Formatos de datos		*	*
3. Procesamiento de señales	2 hrs.	4 hrs.	3 hrs.	8 hrs.
Detección valor pico y RMS				*
Conversión análogo/digital				*
Muestreo análogo y digital		*	*	*
FFT cálculo			*	*
FFT aplicación	*	*
Ventanas: Uniforme, Hanning, Flat-Top		*	*
Filtros: pasa bajo, pasa alto, pasa banda, seguidor		*	*	*
Antialiasing		*	*	*
Ancho de banda, resolución		*	*	*
Reducción de ruido; transformada de Hilbert				*
Promediación lineal, sincrónica en el tiempo, exponencial	*	*	*	*
Rango dinámico	*		*	*
Razón señal/ruido				*
Mapas espectrales			*	*
4. Monitoreo de condiciones
Interacción base datos en el computador	*	*
Evaluación de equipos		*	*	*
Diseño de programas de monitoreo			*
Alarmas: banda angosta, envolvente		*	*
Planificación de rutas		*	*
Línea base y tendencias	*	*	*
Tecnologías alternativas análisis de aceite, termografía, infrarroja, análisis de corriente de motores, emisión acústica.			*	*
5. Análisis de fallas	2 hrs.	4 hrs.	8 hrs.	6 hrs.
Análisis de espectros, armónicos, bandas laterales	*	*	*	*
Análisis de la forma de onda			*	*
Análisis de fase.			*	*
Análisis de transientes			*	*
Análisis de órbitas			*	*
Análisis posición del centro del eje			*	*
Envolvente			*	*
Desbalanceamiento de masas	*	*	*
Desalineamiento	*	*	*
Solturas mecánicas	*	*	*
Rozamiento, inestabilidades			*	*
Defectos en descansos: rodamientos, cojinetes	*	*	*
Defectos en motores eléctricos		*	*	*
Vibraciones inducidas por el flujo aerodinámico.			*	*
Análisis de cajas de engranajes		*	*
Resonancia y velocidades críticas		*	*	*
Turbomáquinas.			*	*
6.Acciones correctivas	--	2 hrs.	4 hrs.	8 hrs.
Alineamiento ejes		*	*
Balanceamiento en terreno		*	*	*
Evaluación de diseño y otros ítems de mantención				*
Reemplazo de partes de máquinas			*
7. Conocimiento de equipos	8 hrs.	4 hrs.	4 hrs.
Motores eléctricos: AC, DC y VFD	*	*	*
Bombas, ventiladores	*	*	*
Turbinas a vapor y a gas		*	*
Compresores	*	*	*
Máquinas reciprocantes		*	*
Molinos rotatorios, máquinas papeleras, otros equipos de proceso	*	*	*
Máquinas herramientas	*	*	*
Estructuras, cañerías	*	*	*
Rodamientos	*	*	*
Descansos hidrodinámicos		*	*
Engranajes, reductores	*	*	*
Acoplamientos, correas	*	*	*
8. Ensayos de aceptación	2 hrs.	2 hrs.	2 hrs.
Procedimiento de los ensayos	*	*
Especificaciones y estándares		*	*
Informes		*	*
9. Ensayos de equipos y diagnósticos	--	2 hrs.	3 hrs.	4 hrs.
Ensayos de impacto		*	*	*
Ensayos respuesta forzada (shaking)		*	*	*
Análisis transientes			*	*
Función de transferencia (o respuesta)				*
Evaluación del amortiguamiento				*
Fase dos canales, coherencia				*
ODS (forma de deformación en operación)			*	*
Componentes reales e imaginarios				*
Análisis modal				*
Ensayos torsionales			*	*
10. Control de vibraciones	--	2 hrs.	2 hrs.	8 hrs.
Reducción de fuerzas		*	*	*
Sintonización (absorbedores)			*	*
Aislamiento y amortiguación			*	*
Modelos y cálculos				*
11.Estándares de referencia	2 hrs.	2 hrs	2 hrs	2 hrs
Carta de Rathbone	*	*	*	*
Carta de Blake	*	*	*	*
API		*	*	*
Hydraulic Institute, NEMA			*	*
ISO, CSA	*	*	*	*
12. Informes y documentación	--	2 hrs.	2 hrs.	4 hrs.
Informe de monitoreo de condición		*	*
Informe de diagnóstico de vibración		*	*	*
Justificación financiera, ROI			*	*
13. Determinación de la severidad de la falla		2 hrs.	3 hrs.	3 hrs.
Análisis espectral		*	*	*
Análisis forma de onda y órbita			*	*
Niveles: global, ancho banda angosto, componentes.		*	*
Cartas de severidad, gráficos y fórmulas		*	*	*
14. Dinámica, rotor/descansos	--	--	--	14 hrs.
Características del rotor				*
Características de los descansos				*
Modelos del rotor: masa discretas, elementos finitos				*
Balanceamiento de rotores rígidos y flexibles.				*