Identificación experimental de una zona potencialmente asociada con la primera velocidad crítica de una centrífuga con soportes flexibles mediante prueba de arranque (Start-up Test)

Abstract

La identificación de las velocidades críticas en maquinaria rotativa permite establecer condiciones de operación que reduzcan la amplificación dinámica asociada con fenómenos de resonancia. En este trabajo se determinó experimentalmente la zona potencialmente asociada con la primera velocidad crítica de una centrífuga Western States modelo Titan-1300, utilizada para la separación de masa C y montada sobre soportes flexibles. Para ello, se realizó un análisis transitorio de vibraciones durante el arranque de la máquina, complementado mediante un diagrama de cascada para evaluar la evolución de los componentes espectrales en función de la velocidad de giro.

Los resultados mostraron una zona de máxima respuesta dinámica alrededor de 950 RPM, donde la amplitud global de vibración alcanzó aproximadamente 0.19 in/s, 0-pk, con predominio de la componente correspondiente a la frecuencia de giro (1X). Esta condición se consideró como una zona potencialmente asociada con la primera velocidad crítica del sistema. Al incrementar la velocidad hasta la condición normal de operación, aproximadamente 1450 RPM, la amplitud global de vibración disminuyó hasta aproximadamente 0.05 in/s, 0-pk, evidenciando una reducción significativa de la respuesta vibratoria al operar en una región supercrítica suficientemente alejada de la zona de máxima amplificación.

A partir de estos resultados se estableció un intervalo de velocidad no recomendado alrededor de la región de máxima respuesta dinámica y se definieron criterios operacionales para evitar la permanencia del equipo dentro de dicha región durante las etapas de arranque, operación y paro. Los resultados obtenidos proporcionan información aplicable a los procedimientos de operación y mantenimiento para este caso de estudio en particular.