ISO 20816 explicado para ingenieros de planta
ISO 20816 es la norma internacional que dice cuánta vibración puede tener una máquina rotativa. La publica la International Organization for Standardization. Define qué vibración es normal y cuál es peligrosa según el tipo de máquina, su tamaño y cómo está montada [1].
Si trabajas en una planta, esta norma marca los límites que separan operar tranquilo de tener que actuar ya. Aquí te la explico sin lenguaje de comité de normas.
¿Qué reemplazó ISO 20816?
La norma ISO 20816-3:2022 reemplazó formalmente a dos normas anteriores [1].
- ISO 10816-3:2009, vibración medida en la carcasa (las partes que no giran)
- ISO 7919-3:2009, vibración medida en el eje (la parte que gira)
La norma nueva junta las dos mediciones en un solo documento. Estos son los cambios principales.
| Aspecto | ISO 10816-3 (anterior) | ISO 20816-3 (actual) |
|---|---|---|
| Grupos de máquinas | 4 grupos | 2 grupos (simplificado) |
| Velocidad máxima cubierta | 15,000 r/min | 30,000 r/min |
| Qué mide | Solo vibración en carcasa | Carcasa y vibración de eje |
| Bombas | Caso especial separado | Integradas como equipo estándar |
| Operación transitoria | Sin guía específica | Permite hasta Zona C durante arranques y paros |
| Documentos | Dos normas separadas | Un solo documento |
Las partes de ISO 20816
La serie ISO 20816 tiene varias partes. Cada una cubre un tipo de maquinaria distinto [1].
| Parte | Alcance |
|---|---|
| 20816-1 | Guías generales, marco fundacional |
| 20816-2 | Turbinas de gas, turbinas de vapor y generadores >40 MW |
| 20816-3 | Maquinaria industrial >15 kW, 120-30,000 r/min |
| 20816-4 | Conjuntos accionados por turbinas de gas |
| 20816-5 | Máquinas en plantas hidroeléctricas |
| 20816-6 | Máquinas de movimiento alternativo (reciprocantes) >100 kW |
| 20816-7 | Bombas rotodinámicas industriales |
| 20816-8 | Sistemas de compresores reciprocantes |
| 20816-9 | Unidades de engranajes (cajas reductoras) |
| 20816-21 | Turbinas eólicas terrestres ≥100 kW |
Este artículo se enfoca en la Parte 3, la que aplica al 90% de las plantas manufactureras. Motores, bombas, compresores, ventiladores y maquinaria general de más de 15 kW.
Los 2 grupos de máquinas
ISO 20816-3 parte la maquinaria en dos grupos según su tamaño [1].
Grupo 1, máquinas grandes
- Más de 300 kW de potencia, o altura de eje mayor a 315 mm
- Motores de molino, turbinas industriales, generadores, compresores grandes
- Vibran más por naturaleza, por su masa y su velocidad
Grupo 2, máquinas medianas
- De 15 a 300 kW de potencia, o altura de eje de 160 a 315 mm
- Motores generales, bombas centrífugas, ventiladores, compresores medianos
- El grupo más común en plantas manufactureras
Cada grupo se parte una vez más, según el tipo de fundación (rígida o flexible).
Las 4 zonas de severidad
Aquí está el corazón de la norma. Cada zona te dice en qué condición está la máquina [1]. Los valores van en mm/s RMS (velocidad de vibración), medidos entre 10 y 1,000 Hz.
Grupo 1, máquinas grandes (más de 300 kW)
| Zona | Fundación rígida | Fundación flexible | Condición |
|---|---|---|---|
| A | < 2.3 mm/s | < 3.5 mm/s | Excelente |
| B | 2.3 – 4.5 mm/s | 3.5 – 7.1 mm/s | Aceptable |
| C | 4.5 – 7.1 mm/s | 7.1 – 11.0 mm/s | Precaución |
| D | > 7.1 mm/s | > 11.0 mm/s | Peligro |
Grupo 2, máquinas medianas (15 a 300 kW)
| Zona | Fundación rígida | Fundación flexible | Condición |
|---|---|---|---|
| A | < 1.4 mm/s | < 2.3 mm/s | Excelente |
| B | 1.4 – 2.8 mm/s | 2.3 – 4.5 mm/s | Aceptable |
| C | 2.8 – 4.5 mm/s | 4.5 – 7.1 mm/s | Precaución |
| D | > 4.5 mm/s | > 7.1 mm/s | Peligro |
Un ejemplo. Tienes un motor de 75 kW (Grupo 2) montado sobre base metálica, o sea fundación flexible. Mides 5.2 mm/s de vibración. Ese valor cae en Zona C, precaución, y toca planear la intervención.
¿Qué hacer en cada zona?
Esta es la parte que casi nadie explica. Saber en qué zona estás no basta. Necesitas saber qué hacer.
Zona A. No toques nada
Tu equipo está impecable. Es la vibración típica de una máquina recién instalada, balanceada y alineada.
- Qué hacer. Anota este valor como tu línea base
- Cada cuándo medir. Según tu programa de rutina (mensual o trimestral)
- Para qué sirve. Ese número es tu referencia a futuro. Cualquier subida desde ahí es una tendencia que hay que vigilar
Zona B. Operación normal, vigila la tendencia
El equipo tiene desgaste normal, dentro de parámetros. Puede trabajar indefinidamente sin que lo toques.
- Qué hacer. Nada de inmediato. Registra la tendencia y cuida que no se mueva hacia Zona C
- Cada cuándo medir. Según tu programa de rutina
- Ojo. Pasar de Zona A a Zona B no es para alarmarse. Si la tendencia sigue subiendo, investiga antes de llegar a C
Zona C. Planifica la intervención
La máquina trae una falla en desarrollo. Puede seguir corriendo un rato, pero no debe trabajar así mucho tiempo [1].
- Qué hacer ya. Medir más seguido (de mensual a semanal, o de semanal a diario)
- Buscar la causa de fondo. Desbalance, desalineación, rodamientos gastados, holgura mecánica
- Programar la reparación. En la próxima parada planificada
- Poner fecha límite. No dejes la máquina en Zona C para siempre
- Si mides en continuo. El límite entre B y C es donde configuras la alarma (Alert)
Zona D. Actúa de inmediato
La vibración ya alcanza para dañar rodamientos, sellos, acoplamientos y la estructura de la máquina [1].
- Qué hacer. Considera un paro de emergencia. Evalúa el riesgo de un daño mayor
- No sigas operando sin una evaluación formal de riesgo
- Si mides en continuo. El límite entre C y D es donde configuras el disparo (Danger/Trip)
- Después del paro. Inspección completa antes de arrancar. No te quedes en el síntoma, busca qué lo provocó
Temperatura en motores eléctricos
ISO 20816 cubre vibración. En un motor eléctrico la temperatura del devanado pesa igual. La norma NEMA MG-1 fija los límites por clase de aislamiento [2].
| Clase de aislamiento | Temperatura máxima del devanado | Elevación permitida (sobre 40°C ambiente) |
|---|---|---|
| B | 130°C | 80°C |
| F | 155°C | 105°C |
| H | 180°C | 125°C |
Quédate con esta regla. Cada 10°C por encima de la temperatura nominal le quita la mitad de vida al motor [2].
Un motor Clase F corriendo a 165°C no está "un poco caliente". Está perdiendo años de vida cada hora que opera. Si tu motor tiene aislamiento Clase F y mides 160°C en el devanado (5°C arriba del límite de 155°C), el daño ya empezó.
Bombas centrífugas y API 610
Para bombas de industrias de proceso (petróleo, gas, agua, química), la norma API 610 le suma a ISO 20816 criterios más específicos [3].
| Medición | Límite permitido |
|---|---|
| Vibración global en carcasa (bombas horizontales) | < 3.0 mm/s |
| Vibración de frecuencia discreta | < 2.0 mm/s |
| Vibración de eje (proximity probe) | < 50 μm pico-a-pico |
Si tu bomba centrífuga pasa de 3.0 mm/s de vibración global en la carcasa de rodamientos, las causas más comunes son cavitación, desalineación entre bomba y motor, rodamientos gastados o recirculación interna [3].
¿Cómo usar estos valores en tu planta?
Tres pasos para aplicar ISO 20816-3 desde hoy.
1. Clasifica tus equipos
- ¿Más de 300 kW? Es Grupo 1. ¿Entre 15 y 300 kW? Es Grupo 2
- ¿Fundación rígida o flexible?
- Con esos dos datos ya tienes los límites de la tabla
2. Establece tus líneas base
- Mide vibración cuando el equipo esté en buena condición conocida
- Ese valor es tu Zona A de referencia
- Toda medición futura se compara contra esa línea base
3. Define acciones por zona
- Zona B → medición de rutina
- Zona C → medir más seguido, investigar y programar la reparación
- Zona D → evaluar el paro e inspección completa
- Deja esas acciones escritas como procedimiento formal
Siguiente paso
Estas normas son la base de cualquier programa de monitoreo de condición serio. Si quieres ver cómo se juntan en una sola calificación por equipo, lee sobre el Health Score. Es la calificación de salud del equipo, un número de 0 a 100 que integra vibración, temperatura y otras variables, y que puedes verificar.
Referencias
[1] ISO 20816-3:2022. Mechanical vibration. Measurement and evaluation of machine vibration. Part 3: Industrial machinery with a power rating above 15 kW and operating speeds between 120 r/min and 30 000 r/min. International Organization for Standardization.
[2] NEMA MG-1:2021. Motors and Generators. National Electrical Manufacturers Association.
[3] API Standard 610, 12th Edition. Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries. American Petroleum Institute.