Monitoreo de condiciones remoto en planta cementera

El monitoreo de condiciones junto al Kappa X detectó fenómeno de Rotating Stall en ventilador crítico, evitando pérdidas significativas de producción

Una empresa con más de 65 años de trayectoria en la industria del cemento, hormigón y cal, con presencia en Chile, Argentina y Perú, identificó la necesidad de reforzar la confiabilidad operacional de uno de los equipos más críticos de su proceso: el ventilador de tiro inducido de un horno de cal. Este equipo cumple un rol fundamental en la estabilidad del horno y cualquier desviación en su funcionamiento puede impactar directamente la continuidad productiva. Las condiciones del entorno y la dificultad de acceso al área hacían complejo realizar mediciones manuales de vibraciones de manera frecuente, lo que aumentaba el riesgo de que anomalías incipientes evolucionaran sin ser detectadas.

El problema:

La falta de monitoreo continuo impedía tener visibilidad permanente del comportamiento dinámico del ventilador. En este tipo de activos, las fallas no siempre se manifiestan inicialmente como daños mecánicos evidentes, sino como alteraciones en el flujo de aire y en las condiciones aerodinámicas de operación. Sin una herramienta de monitoreo adecuada, estas desviaciones pueden avanzar hasta provocar paradas no programadas, pérdida de producción y daños secundarios en el equipo.

Implementación

Para abordar este desafío, se implementó una solución de monitoreo continuo mediante sensores inalámbricos Sensoteq Kappa X, instalados en el motor y en el ventilador, ambos en el lado del acople. Los sensores permitieron registrar de forma constante vibraciones triaxiales y temperatura, enviando la información de manera inalámbrica hacia el software de Sensoteq Analytix para su análisis y seguimiento en tendencia.

Esta implementación eliminó las visitas frecuentes al equipo y dejó una supervisión permanente incluso en un entorno de difícil acceso y condiciones operacionales exigentes.

Detección del problema

Poco tiempo después de iniciar el monitoreo, el análisis de vibraciones reveló un comportamiento anómalo en el ventilador. En el espectro de velocidad se identificó una componente subsincrónica dominante cercana al 76 % de la velocidad de giro, con una magnitud significativamente superior a la componente 1X. La forma de onda asociada presentó un patrón sinusoidal claro, consistente con una inestabilidad aerodinámica.

Este tipo de firma vibratoria es característica del fenómeno conocido como Rotating Stall, el cual se produce cuando el flujo de aire hacia el impulsor se ve alterado, generando zonas de estancamiento que giran a una velocidad inferior a la del rotor.

Análisis causa raíz

A partir de los datos entregados por los sensores Kappa X, se concluyó que el ventilador estaba operando bajo condiciones de flujo inestables, probablemente asociadas a obstrucciones o acumulación de material. Con este diagnóstico, se recomendó realizar una inspección visual dirigida del conjunto.

Durante la inspección se confirmó la presencia de material adherido al impulsor, así como daño en el machón del acople. Estas condiciones alteraban el flujo de aire y explicaban la aparición del fenómeno de Rotating Stall detectado previamente.

Acción correctiva

Como acción correctiva, se realizó una limpieza completa del ventilador, eliminando el material adherido al impulsor y corrigiendo las condiciones que estaban afectando el flujo de aire. Estas actividades se ejecutaron de manera planificada, basadas en información objetiva de condición, evitando intervenciones innecesarias o tardías.

Resultados

Posterior a la intervención, los datos de vibración mostraron una mejora clara y sostenida en el comportamiento del equipo. La componente subsincrónica asociada al Rotating Stall disminuyó aproximadamente en un 60 %, y los niveles generales de vibración retornaron a valores compatibles con una operación estable.

El seguimiento en tendencia permitió confirmar que la acción de mantenimiento había sido efectiva, reduciendo significativamente el riesgo de una falla mayor y extendiendo la vida útil del activo.

Impacto en el negocio

Gracias a la detección temprana del problema y a la toma de decisiones basada en datos reales, la planta logró evitar un escenario de falla crítica. Se estimaron ahorros del orden de 90.000 dólares por pérdida de producción evitada, además de aproximadamente 10.000 dólares en costos de reparación, junto con la recuperación de cerca de nueve horas de tiempo productivo. Este impacto demuestra el valor del monitoreo continuo como herramienta clave para mejorar la confiabilidad y la eficiencia operacional.

Conclusión

Este caso de estudio evidencia cómo la implementación de sensores inalámbricos Sensoteq Kappa X permite detectar de forma temprana tanto fallas mecánicas como problemas aerodinámicos y de proceso que pueden comprometer la operación de equipos críticos. El acceso continuo a datos de condición facilita una estrategia de mantenimiento predictivo, reduce riesgos operacionales y genera beneficios económicos concretos para la operación.

Publicado originalmente en servige.cl.