Il rapporto di ronda mostra 3,1 millimetri al secondo su un ventilatore che il mese prima stava a 2,2. Il numero è pulito, la data c’è, lo strumento è quello di sempre e la soglia di riferimento sembra vicina. Si apre una segnalazione e si smonta. Il cuscinetto è integro. Il valore non era falso: era semplicemente il risultato di una misura presa in un punto diverso, con la macchina in una condizione diversa, e messo a confronto con un dato che descriveva un’altra situazione.
È la caratteristica scomoda di questa misura: gli errori strumenti per misura di vibrazioni e stato macchine non producono quasi mai numeri assurdi, ma numeri plausibili. Un livello di vibrazione non è una quota: non esiste un valore giusto in assoluto. Esiste uno scostamento rispetto alla stessa macchina, nello stesso punto, nella stessa condizione di funzionamento. Tolto il riferimento, resta una cifra che si presta a essere letta come si preferisce.
Le cinque situazioni descritte qui sotto hanno tutte questa forma: nessuna dipende da uno strumento guasto o da una taratura scaduta, e tutte producono serie storiche formalmente ineccepibili e sostanzialmente inservibili. Le norme di metodo aiutano a capire dove sta il problema: la UNI ISO 20816 per la valutazione delle vibrazioni misurate sulle parti non rotanti, la UNI ISO 13373 per il monitoraggio delle condizioni delle macchine, la UNI ISO 2954 per i requisiti della strumentazione di misura della severità, la UNI EN ISO 10012 per la conferma metrologica.
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Il punto di rilievo si sposta fra una ronda e la successiva
Chi fa il giro appoggia la sonda dove riesce ad arrivare: qualche centimetro più in là, sul coperchio invece che sul supporto del cuscinetto, sopra la carenatura invece che sulla flangia. Nessuno lo annota, perché sembra la stessa macchina. Il rilievo successivo esce più alto e viene inserito nella stessa serie storica: la curva sale e si legge come degrado. In realtà il confronto è fra due misure che non sono confrontabili, perché il percorso meccanico fra la sorgente e il punto di appoggio è cambiato. Ci si accorge dell’inganno quando la crescita è a scalino invece che progressiva, e quando ripetendo la misura nella posizione originale il valore torna quello di prima. Il rimedio non è strumentale ma organizzativo: punti di misura definiti una volta, marcati fisicamente sulla macchina, fotografati nella scheda di ronda con direzione radiale o assiale indicata, e una regola semplice, cioè se il punto non è raggiungibile la misura non si prende in un altro posto, si annota come non eseguita.
Rilievi presi a vuoto e messi in serie con quelli a pieno carico
La ronda si fa quando la linea è ferma, perché è più comodo e più sicuro. La pompa gira senza portata, il ventilatore lavora con la serranda chiusa, il mulino è vuoto, il gruppo sta a regime parziale. I livelli che ne escono possono differire in modo sensibile da quelli in produzione, in entrambe le direzioni: certi difetti si manifestano solo sotto carico, altri sono mascherati dal rumore di processo. Confrontando rilievi presi in condizioni diverse si legge come degrado, o come miglioramento dopo un intervento, una variazione che dipende soltanto dal punto di funzionamento. Il segnale d’allarme è la variabilità che non torna: valori che oscillano avanti e indietro senza tendenza. La condizione operativa fa parte del dato, non del contorno: si fissa una condizione di riferimento, la si scrive nella procedura di ronda, si registra ogni volta velocità di rotazione, carico e temperatura, e le misure prese fuori condizione si tengono in una serie separata.
Accelerazione e velocità confrontate con una soglia espressa in un’altra unità
Accelerazione, velocità e spostamento descrivono lo stesso moto, ma pesano in modo diverso le varie zone dello spettro. Il guaio nasce nel confronto: un valore letto in millimetri al secondo viene messo accanto a un limite scritto in metri al secondo quadrato, oppure a un valore di picco anziché efficace, semplicemente perché il display mostrava un numero e la tabella ne mostrava un altro dello stesso ordine di grandezza. L’esito è un allarme che non esiste, oppure il silenzio su una condizione reale. Il sintomo è la discontinuità: un valore che cambia di colpo quando cambia l’impostazione dello strumento e non la macchina. La regola pratica è che il criterio di accettazione va scelto prima e la misura va configurata su quello, non il contrario: unità, tipo di valore e riferimento normativo scritti per esteso accanto a ogni soglia, e strumento bloccato su quella configurazione per tutta la campagna.
Il difetto cade fuori dalla finestra di frequenza dell’apparecchio
Su una macchina lenta le componenti interessanti stanno in basso; su una macchina veloce, o a valle di un moltiplicatore, gli ordini utili si spostano molto in alto. Se la finestra di frequenza dell’apparecchio si ferma prima, quelle componenti non entrano nel conto: lo strumento restituisce un numero corretto, riferito però a una porzione di segnale che non contiene il difetto. La macchina appare tranquilla fino alla rottura. Ci si accorge del problema in modo indiretto, quando un guasto arriva senza che nessun rilievo lo avesse anticipato, oppure quando due apparecchi diversi sulla stessa macchina danno letture incoerenti. La verifica è aritmetica e si fa prima: si calcola la frequenza di rotazione, si stimano gli ordini che interessano il tipo di organo sorvegliato e si controlla che rientrino con margine nell’intervallo dichiarato. Se non ci rientrano, cambiare punto o cambiare procedura non serve: serve un campo di misura diverso.
Senza un rilievo di partenza sulla macchina sana: errori di giudizio con gli strumenti per la misura delle vibrazioni e dello stato delle macchine
L’ultimo errore è quello che rende fragili anche i quattro precedenti. Se nessuno ha registrato il livello della macchina quando funzionava bene, subito dopo il montaggio o dopo una revisione, non esiste un termine di paragone interno. Resta il confronto con una tabella generica per classe di macchina, che descrive popolazioni e non quell’unità specifica: un gruppo può stare stabilmente sopra il valore tipico ed essere sano, un altro può raddoppiare il proprio livello restando sotto il limite generale. Nel primo caso si smonta senza motivo, nel secondo si aspetta troppo.
Il rimedio costa poco e va fatto una volta sola per macchina: un rilievo iniziale nei punti definiti, nella condizione di riferimento, archiviato con data, configurazione dello strumento e condizioni di processo. Da lì in avanti si ragiona su variazioni percentuali rispetto al proprio valore di partenza, e i limiti generali servono da cornice, non da verdetto. Allo stesso archivio appartiene lo stato dell’apparecchio impiegato, la cui conferma metrologica periodica è la ragione per cui due serie prese a distanza di anni restano confrontabili.
Per orientarsi fra le diverse tipologie di apparecchi, dai rilevatori tascabili agli analizzatori di spettro e ai sistemi di monitoraggio permanente, si può consultare la pagina dedicata agli strumenti per misura di vibrazioni e stato macchine.
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