API 670 es una de las normas globales más importantes y reconocidas en el campo de los sistemas de protección de maquinaria rotativa . Desarrollada por el Instituto Americano del Petróleo ( API), esta norma busca proporcionar un marco preciso, seguro y confiable para el monitoreo, la protección y el control de vibraciones de equipos rotativos en industrias críticas como la petrolera, la gasífera, la petroquímica, las centrales eléctricas y la industria pesada .
En las grandes industrias, la maquinaria rotativa , como bombas, compresores, turbinas de gas y de vapor, generadores, ventiladores industriales, cajas de engranajes y grandes motores eléctricos, desempeña un papel vital. Las interrupciones o el mal funcionamiento de estos equipos pueden resultar en pérdidas millonarias, interrupciones de la producción e incluso accidentes de seguridad. La misión de API 670 es desarrollar estándares para la monitorización de condiciones, sistemas de alerta temprana, protección automatizada y mecanismos de seguridad para estos equipos.
En este artículo, intentamos proporcionar una definición completa, aplicación, estructura estándar, equipo requerido, requisitos de instalación, ventajas, diferencias con otros estándares e importancia de API 670 en un lenguaje simple pero profesional.
¿Qué es API 670?
API 670 —Sistemas de Protección de Maquinaria— es una guía para el diseño, selección, instalación, puesta en servicio y pruebas de sistemas de protección y monitoreo para maquinaria rotativa . Esta norma especifica:
-
¿Qué sensores y equipos de monitorización se deben utilizar?
-
¿Cómo se debe instalar, configurar y probar el sistema?
-
¿Cuál es la sensibilidad y precisión de estos sensores?
-
¿Cuáles son las condiciones para el rango de alarma y el rango de activación?
-
Cómo almacenar y analizar datos
-
¿Cuáles son los requisitos en materia de protección del sistema y de vibraciones?
En otras palabras, API 670 crea un lenguaje común entre fabricantes de equipos (OEM), ingenieros de instrumentación, contratistas de proyectos y equipos de operaciones y mantenimiento.
¿Por qué es importante API 670?
La norma API 670 ocupa una posición especial en la industria por varias razones importantes:
1. Prevenir pérdidas económicas significativas
Las fallas en la maquinaria rotativa pueden causar paradas de producción y pérdidas millonarias. Los sistemas de protección que cumplen con las normas API 670 pueden minimizar este riesgo.
2. Seguridad mejorada
El funcionamiento inadecuado de maquinaria pesada puede provocar explosiones, incendios y lesiones personales graves.
3. Prolongar la vida útil del equipo
Monitorear las vibraciones y evitar que excedan los límites permitidos puede prolongar la vida útil de cojinetes, ejes, rotores y componentes.
4. Normalización internacional
Debido a que API 670 es un estándar, es utilizado por compañías petroleras en diferentes países.
5. Fiabilidad extremadamente alta
Esta norma especifica el nivel mínimo de calidad para los equipos de protección contra vibraciones, lo que mejora enormemente la confiabilidad operativa.
Según la norma API 670 ¿Qué componentes incluye un sistema de protección?
Un sistema completo basado en API 670 consta de los siguientes componentes:
1. Sensor de medición de vibraciones
incluir:
-
Sonda de corto alcance
-
Sensor de velocidad de vibración
-
Sensor de aceleración por vibración (acelerómetro)
Estos sensores miden las características dinámicas del rotor.
2. Sensor de posición axial (posición axial)
Se mide el desplazamiento axial del eje para evitar colisiones entre las palas de la turbina.
3. Sensor de velocidad/sobrevelocidad
Proteger las turbinas y compresores de los efectos del aumento de velocidad.
4. Sistema de vigilancia y protección
incluir:
-
Relé de alarma
-
Relé de parada de emergencia (relé de disparo)
-
Tarjeta de tratamiento por vibración
-
Rack de monitoreo
Los sistemas más populares son los fabricados por marcas como Bently Nevada 3500 .
5. Sistema de adquisición de datos
Realizar análisis de vibraciones, FFT, análisis de tendencias y resolución de problemas.
6. Cables, accesorios, carcasas y conexiones
Cumple con los estándares de protección IP, a prueba de explosiones y protección de cables.
Maquinaria que debe ser protegida según norma API 670
Se recomienda el uso de API 670 en toda maquinaria rotatoria crítica , incluida:
-
turbina de gas
-
turbina de vapor
-
compresor centrífugo
-
compresor alternativo
-
bomba centrífuga
-
Ventiladores industriales
-
dinamo
-
caja de cambios
-
cigüeñal
-
Grandes motores y accionamientos
Especialmente equipos ubicados en líneas de producción críticas.
Diferentes versiones del estándar API 670
La API 670 se ha actualizado varias veces desde su lanzamiento inicial.
Estas actualizaciones buscan mejorar la seguridad, optimizar la precisión y alinearse con las nuevas tecnologías.
Las partes clave de la actualización incluyen:
-
Sensores de vibración más precisos
-
Los requisitos para los sistemas de sobrevelocidad aumentan constantemente.
-
Requisitos de los sistemas digitales
-
Normativas más estrictas para zonas a prueba de explosiones
¿Cuáles son los principales capítulos del estándar API 670?
Esta norma contiene varias secciones importantes y prácticas:
1. Sensor de proximidad
Estos sensores se utilizan para medir la distancia entre el eje del rotor y el cojinete.
La norma API 670 especifica:
-
¿Qué tan precisos son estos sensores?
-
¿Cómo los instalo?
-
¿Cuál es la distancia admisible al eje?
-
Cómo proteger los cables
2. Sensores de vibración de velocidad y aceleración
Mida la vibración de la carcasa de la máquina.
La norma estipula:
-
¿Dónde se debe instalar el sensor?
-
¿Qué configuración de sensibilidad se debe utilizar?
-
¿Cómo conectar y apretar?
3. Posición axial del eje (posición de empuje)
Esta sección está diseñada para evitar que el eje se mueva demasiado hacia adelante y hacia atrás dentro del cojinete de empuje.
4. Sistema de protección contra sobrevelocidad
Para proteger la turbina:
-
Debe haber dos o tres canales independientes.
-
No confíe en el sistema de control principal
-
Medición de velocidad de alta precisión
5. Sistema de vigilancia y protección
La norma estipula claramente:
-
El sistema debe tener dos niveles de advertencia (alarma) y apagado de emergencia (disparo).
-
Capaz de realizar pruebas
-
Las salidas de relé deben cumplir con los principios de seguridad.
-
Cada canal funciona independientemente.
6. Requisitos de cableado, instalación y entornos explosivos
Esta norma cubre lo siguiente:
-
Tipos de cables aplicables
-
Blindaje de cables
-
Caja de conexiones
-
Norma EX para entornos peligrosos
7. Requisitos de prueba y calibración
La API 670 enfatiza:
-
El sistema debe someterse a pruebas exhaustivas antes de entrar en funcionamiento.
-
El sensor ha sido calibrado.
-
Los datos deben compararse con los estándares del fabricante.
Diferencias entre API 670 y otras normas
1. API 670 y API 671
-
API 670: Protección contra vibraciones e instrumentación
-
API 671: Conector de alta resistencia
2. API 670 y API 610
-
API 670: Monitoreo y protección
-
API 610: Estándar de bombas centrífugas
3. API 670 e ISO 10816
-
Norma de evaluación de vibraciones ISO 10816
-
Norma API 670 para sistemas de protección contra vibraciones
4. API 670 e ISO 7919
-
Medición de vibraciones del rotor según norma ISO 7919
-
El estándar API 670 es más completo y pone mayor énfasis en la seguridad.
Beneficios de implementar el estándar API 670
1. Mejorar la confiabilidad del equipo
Los equipos clave están bajo vigilancia de alta precisión.
2. Prevenir averías repentinas
Las vibraciones anormales se pueden detectar rápidamente.
3. Prolongar la vida útil de los cojinetes y rotores.
El sistema emitirá una advertencia antes de que se produzca un daño real.
4. Reducir los costos de mantenimiento
Los defectos se detectan antes de que ocurra un fallo mayor.
5. Protección del personal
Si la vibración o la velocidad aumentan bruscamente , el sistema apagará inmediatamente el dispositivo.
6. Estandarización de proyectos industriales
La empresa puede utilizar equipos similares en diferentes proyectos.
Desventajas y desafíos de la implementación de API 670
Si bien la API 670 tiene muchas ventajas, también presenta algunos desafíos:
-
Comprar equipo estándar es costoso.
-
La instalación requiere profesionales experimentados.
-
El sensor es muy sensible a una instalación incorrecta .
-
Se requiere calibración regular.
-
La complejidad de los sistemas de sobrevelocidad
Sistemas comunes basados en API 670
Marcas de renombre mundial fabrican sistemas de protección según esta norma:
1. Bentley Nevada (General Electric)
Las series 3500 y 3701 se encuentran entre los sistemas más famosos del mundo.
2. SKF
Sistemas CM e IMx.
3. Emerson
Sistemas CSI y AMS.
4. Brewer y Kirguistán
Sensores y equipos de vibración de alta precisión.
Este tipo de equipo se utiliza comúnmente en las industrias petrolera y de centrales eléctricas.
La importancia de API 670 en la industria iraní
En Irán, la norma API 670 es especialmente importante debido al auge de las industrias petrolera, petroquímica, siderúrgica y de generación de energía.
La mayoría de las turbinas y compresores instalados en Irán son de marcas líderes mundiales, y todos estos dispositivos requieren sistemas de protección.
La aplicación de API 670 en la industria iraní ha producido los siguientes resultados:
-
Mejorar la seguridad de la línea de producción
-
Reducir las paradas de emergencia
-
Prolongar la vida útil de los equipos críticos
-
Reducir los costos de mantenimiento mayor
en conclusión
API 670 es uno de los estándares más importantes de la industria en el campo de la protección de equipos rotativos. Proporciona un marco detallado para la selección de sensores, el diseño de sistemas de monitoreo, la correcta instalación de equipos y la implementación de sistemas de protección.
Si la maquinaria rotatoria crítica funciona de una manera que no cumple con esta norma, la probabilidad de que se produzcan fallos repentinos, interrupciones de la producción, miles de millones de dólares en pérdidas e incidentes de seguridad aumentará drásticamente.
De hecho, API 670 garantiza que se utilicen los mejores métodos de protección contra vibraciones para evitar daños mecánicos.