1. ISO 10816-7 — norma específica para bombas rotodinámicas
La serie de normas ISO 10816 trata de la evaluación de vibración mecánica en máquinas por medición en partes no rotativas. La parte 7 (ISO 10816-7) está dedicada específicamente a bombas rotodinámicas — categoría que incluye bombas centrífugas radiales (FBCN, FBOT), bombas de flujo mixto y axial. La norma establece los procedimientos de medición, los puntos de transductor estandarizados y los límites de vibración para clasificar el estado mecánico de la máquina en operación.
La magnitud estándar de monitoreo es la velocidad RMS de vibración en mm/s — elegida porque la velocidad es proporcional a la energía cinética de la vibración y se correlaciona mejor con daño de fatiga en cojinetes y sellos que aceleración o desplazamiento por sí solos. La norma define dos categorías de bomba (Categoría I para bombas estacionarias horizontales con potencia ≥ 200 kW; Categoría II para bombas más pequeñas o verticales) y cuatro zonas de severidad.
2. Zonas de severidad A, B, C y D
La zona A representa máquinas en estado mecánico de excelencia — típicamente lo que se espera de una bomba nueva después de FAT (Factory Acceptance Test) o de una bomba en mantenimiento bien hecho. La zona B representa el límite superior de operación continua aceptable — no hay urgencia de intervención, pero la tendencia debe ser monitoreada.
La zona C indica condición mecánica insatisfactoria — operación continua es tolerable solo hasta la próxima parada planificada de mantenimiento; la causa debe ser investigada. La zona D es el rango de riesgo — el equipo puede fallar en cualquier momento, y la parada para diagnóstico es obligatoria.
| Zona | Categoría I (bombas grandes) | Categoría II (bombas menores) | Interpretación |
|---|---|---|---|
| A | ≤ 2,5 mm/s | ≤ 3,5 mm/s | Excelente — bomba nueva o recién revisada |
| B | ≤ 4,0 mm/s | ≤ 5,0 mm/s | Aceptable para operación continua |
| C | ≤ 6,6 mm/s | ≤ 8,3 mm/s | Insatisfactorio — investigar y corregir en próximo mantenimiento |
| D | > 6,6 mm/s | > 8,3 mm/s | No aceptable — parada para diagnóstico |
3. Puntos de medición estandarizados — DE, NDE y axial
La medición sigue una convención universal en tres posiciones principales por cojinete: vertical, horizontal y axial. Los cojinetes se identifican como DE (Drive-End, lado del accionamiento — donde está acoplado el motor) y NDE (Non-Drive-End, lado opuesto — donde queda el rotor cerca de la carcasa). En una bomba FBCN típica, esto resulta en hasta seis posiciones de medición: DE-V, DE-H, DE-A, NDE-V, NDE-H, NDE-A.
El valor de severidad que se compara a la tabla ISO 10816-7 es el mayor valor RMS observado entre todas las posiciones — la bomba se clasifica por la peor posición, no por la promedio.
La interpretación direccional del espectro proporciona la primera pista de causa: vibración predominantemente radial (vertical + horizontal) con pico en la rotación (1×) sugiere desbalanceo; vibración con pico en 2× sugiere desalineación; vibración axial elevada sugiere desalineación angular o empuje axial irregular; banda ancha en alta frecuencia sugiere cavitación o desgaste de cojinete. Este análisis se hace con instrumentos FFT (Fast Fourier Transform) — analizadores de vibración modernos.
4. Siete causas más frecuentes de vibración elevada
La ingeniería de mantenimiento de bombas industriales clasifica las causas de vibración en siete grupos recurrentes, cada uno con firma espectral distinta:
- Desbalanceo residual del rotor — pico dominante en 1× rotación, predominantemente radial. Originario de erosión por cavitación, depósitos sólidos en el rotor o pérdida de material tras mantenimiento mal ejecutado. Solución: rebalancear según ISO 21940 G2.5 (grado de calidad adoptado por FB Bombas en todos los rotores).
- Desalineación bomba-motor — pico en 2× rotación y vibración axial elevada. Causa frecuente tras cambio de motor, mantenimiento del acoplamiento o movimiento de la fundación. Solución: alineación a láser con tolerancia apropiada (paralelo ≤ 0,05 mm; angular ≤ 0,05 mm/100 mm).
- Cavitación — banda ancha en alta frecuencia (por encima de 1 kHz), ruido característico de "grava". Causada por NPSHa insuficiente u operación fuera del rango preferencial. Solución: revisar la línea de succión, verificar NPSH y ajustar punto de operación a POR (70-120% BEP).
- Recirculación interna por operación fuera del POR — vibración baja frecuencia (sub-síncrona) y fluctuación de presión. Frecuente en bombas operando muy por debajo del BEP (caudal < 50%). Solución: instalar válvula de recirculación mínima o redimensionar la bomba.
- Holgura o desgaste de cojinete — picos en frecuencias características del rodamiento (BPFI, BPFO, BSF, FTF) y crecimiento progresivo de aceleración. Solución: sustitución del rodamiento; investigar contaminación, lubricación o empuje axial irregular.
- Resonancia de la fundación o estructura — pico en frecuencia natural de la estructura, amplitud muy sensible a pequeñas variaciones de rotación. Solución: rigidizar fundación, alterar masa del conjunto o modificar rotación operacional fuera de la frecuencia natural.
- Estrés de tubería (pipe strain) — vibración que crece después del apriete de la tubería, frecuentemente asimétrica. Causada por tubería que fuerza la bomba fuera del alineamiento. Solución: aflojar todas las bridas, verificar planitud de los espejos y reapretar con la tubería soportada por sus propios soportes.
5. Baseline de fábrica — banco hidráulico e ISO 21940 G2.5
Toda bomba de las Series FBCN, FBOT y FBEI sale de la fábrica de FB Bombas en Cabreúva-SP con dos requisitos mínimos de calidad que determinan el "baseline" de vibración: (1) balanceo dinámico del rotor según ISO 21940 grado G2.5 — garantizando que el desbalanceo residual sea proporcional a la masa rotativa en niveles adecuados a operación continua; (2) prueba hidráulica en banco propio, donde curva característica y punto de operación son validados.
En bombas FBCN, la prueba de banco incluye medición de vibración en cojinetes como verificación adicional de calidad.
Ese baseline de fábrica es la referencia para diagnóstico de regresión en campo: si una bomba que entregó zona A en FAT comienza a presentar zona B/C meses después, el foco del diagnóstico es encontrar lo que cambió en la instalación o en el equipo (pipe strain, desalineación, cavitación iniciada por cambio de proceso, deterioro de rodamiento). Solicitar el informe de FAT de FB Bombas durante la adquisición es una buena práctica de mantenimiento predictivo.
6. Programa de monitoreo de rutina
En plantas industriales con bombas críticas, se recomienda rutina de medición de vibración basada en ISO 10816-7: medición mensual en bombas en operación continua dentro del POR; medición quincenal en bombas operando cerca de los límites del AOR; medición semanal en bombas que presentaron zona C en medición anterior. Para cada bomba, registrar histograma temporal de las mediciones — una tendencia ascendente es más informativa que un valor aislado, incluso si el valor absoluto aún está en zona B.
Cuando la ingeniería de mantenimiento identifica patrón sugestivo de problema interno (no atribuible a la instalación), el soporte técnico de FB Bombas puede revisar el informe espectral, comparar con el baseline de FAT e indicar componentes a inspeccionar — acortando significativamente el tiempo de diagnóstico y la probabilidad de cambio de piezas innecesarias.
