mantenimiento predictivo
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1 “La apertura como clave de éxito” N° 36 Mayo 2.010 El Autor El presente documento tiene por objeto registrar y difundir internamente los casos, novedades y experiencias propias dentro del Mantenimiento Predictivo /Proactivo y ponerlos a disposición del Mantenedor de Planta para conocimiento y discusión de causas que producen fallas. HERRAMIENTAS DE GESTION En esta ocasión compartiremos una experiencia de detección anticipada de falla que noenviaranuestros compañeros de Mantenimiento Predictivo de Planta Pisco en Perú. Herramientas de Gestión Vs. Paquetizados de Predictivo. El planteamiento se instalo a partir del momento en que la Corporación “Próximo numero” decidiera la adquisición e implementación de una nueva Herramienta de Gestión para todas las operaciones de la misma; ésta tendría una Compresor Alternativo VIBRACIONES estructura de interacción entre los distintos módulos generando un flujo de información especialmente para el control de gestión. Compartiremos una nueva experiencia en el análisis y definición de un PLANTA severo problema de Vibraciones ocurrido en TOPPING equipos compresores INFORME ESPECIAL No 3 alternativos. MANTENIMIENTO PREDICTIVO PISCO EMAC 1275-EAL 4570 A-1 OBJETO: Determinar causa alto nivel vibratorio y frecuentes averías. Por supuesto, entre los módulos involucrados se contaba al de PM (Mtto. de Planta), y comenzaba así a plantearse la incógnita de cómo funcionaria a su vez la interacción entre este y los actuales y vigentes Software de Mantenimiento Predictivo instalados. Las dudas fueron aclarándose a medida que avanzábamos en el conocimiento de las capacidades entre una y otra herramienta, pudiendo de este modo dejar bien en claro las bondades y limitaciones en cada caso. Se definió entonces que, si bien la primera ofrecía algunas opciones para el registro y manejo de variables predictivas, esta definitivamente apostaría su fuerte a la gestión en si con muy buenos resultados, mientras la segunda representaría una herramienta indispensable y especifica para el registro, control y análisis de datos. Yac. Ramos, Salta, Arg. Año VIII, N° 36, Mayo 2.010 Edición / Public.: M. Sánchez NUESTRO CASO DE ANALISIS Mtto. Pred / Proact. E-Mail: [email protected] 2 Análisis de falla en rodamientos Compartiremos en esta ocasión una experiencia de detección, análisis y diagnostico muy interesante, con muchísimas variables y condiciones adversas dadas al mismo tiempo y en una misma maquina que llevaron a esta inevitablemente a la falla. Veremos también la aplicación simultanea de tres Técnicas Predictivas “Termografia, Ultrasonidos y Vibraciones” para el mismo caso. La falla se presento en la unidad conductora de un equipo de bombeo de condensado que presta servicio en una Planta anexa de recepción y bombeo, y cuya hoja de datos y esquema de maquina se muestran mas abajo. HOJA DE DATO DE EQUIPO EQUIPO DESCRIPCION: UBICACION: EBBA-BJ1 ELECTROBOMBA DE CONDENSADO BALBUENA TK. 3 5 4 2 MOTOR 6 1 UN IDAD CONDUCTORA: ( MOTOR ELECTRICO ) MARCA. MODELO: SERIE: POTENCIA: RODAMIENTOS RODAMIENTOS Yac. Ramos, Salta, Arg. ACEC-TEDO K-280.M22ASM 190768 150 HP @ 2.950 LADO ATAQUE: NU-316 LADO O/ATAQUE: 6316 Año VIII, N° 36, Mayo 2.010 Edición / Public.: M. Sánchez Mtto. Pred / Proact. E-Mail: [email protected] 3 Es recibida la novedad por parte del operador de Planta denotando la percepción de un sonido distinto al habitual captado en cercanías del motor eléctrico del equipo en cada ronda de control. Se decide la visita a las instalaciones a fin de verificar las condiciones expuestas y medición de variables predictivas para detección de fallas. En el lugar se solicita a operaciones la puesta en marcha de la maquina y se espera un tiempo prudencial hasta que la misma toma el régimen normal de carga y temperatura de operación; se comprueba la percepción de un ruido extraño a la maquina proveniente del motor eléctrico y en primera instancia se procede a la inspección por Ultrasonido mediante modulo de contacto para la identificación del origen y magnitud del mismo, concluyendo en valores altos para ambos apoyos del motor con mayor amplitud en el punto 2 (lado ataque motor). Punto 1 = 84 Db., Punto 2 = 89 Db. A posterior, se realiza una inspección Termografica con un paneo en todos los componentes del equipo a fin de detectar diferencias importantes de temperaturas entre apoyos con el siguiente resultado. Pudo evidenciarse inmediatamente una zona de mayor temperatura en el motor en inmediaciones del rodamiento delantero. (Fig. Nª1) (Fig. Nº1) Termograma motor elétrico electrobomba Nª1 Fueron tomados registros en diferentes posiciones del motor, pudiendo constatar la diferencia de temperatura entre uno y otro punto de apoyo.(Fig. Nª2) (Fig. Nº2) Termograma motor elétrico electrobomba Nª1 Yac. Ramos, Salta, Arg. Año VIII, N° 36, Mayo 2.010 Edición / Public.: M. Sánchez Mtto. Pred / Proact. E-Mail: [email protected] 4 Hasta aquí, todas las evidencias indicaban una falla en el rodamiento lado ataque del motor… pero, conociendo la cinemática de la maquina, fue inevitable continuar con la inspección termografica mas allá en otros componentes y pudimos detectar otros puntos calientes en el dispositivo tensor de correa aun con mayor amplitud térmica (Fig. Nª3). Esto era sin dudas producto de una excesiva tensión en la correa de mando que comprometía en forma directa los apoyos tanto en motor como en el tensor. (Fig. Nº3) Termograma componente tensor de correa electrobomba Nª1 Finalmente, se decide realizar también una toma de datos de Vibración fuera de ruta al conjunto motor, tensor y bomba y posterior análisis de datos con los siguientes resultados obtenidos. Fueron analizados particularmente las mediciones de los puntos 1 y 2 (motor eléctrico), denotando mayor actividad en el punto 1 (lado opuesto al ataque). El espectro de Velocidad para el punto 1 (Fig. Nª 4) mostró picos componentes claros y bien definidas correspondientes a frecuencia de falla de aro exterior (BPFO) para rodamiento Nª 6316. (Fig. Nº4) Espectro de Vel. Punto 1 Motor elétrico Yac. Ramos, Salta, Arg. Año VIII, N° 36, Mayo 2.010 Edición / Public.: M. Sánchez Mtto. Pred / Proact. E-Mail: [email protected] 5 El espectro de Velocidad para el punto 2 (Fig. Nª 5) marco una importante amplitud en la componente 1X, y otras componentes armónicas destacadas que al ser consultadas en el Soft de análisis pudo comprobarse que se corresponderían con la frecuencia de falla (BPFO) también del rodamiento posterior Nª 6316 (Fig. Nº5) Espectro de Vel. Punto 2 Motor eléctrico La medición de Aceleración para el punto 1 mostró componentes de banda ancha de gran amplitud coincidentes también con la frecuencia de falla (BPFO) de rodamiento Nª 6316. (Fig. Nª 6) (Fig. Nº6) Espectro de Ac. Punto 1 Motor eléctrico Yac. Ramos, Salta, Arg. Año VIII, N° 36, Mayo 2.010 Edición / Public.: M. Sánchez Mtto. Pred / Proact. E-Mail: [email protected] 6 Para el punto 2, la medición de Ac. mostró un espectro mas complejo, también de alta amplitud, con múltiples componentes de alta frecuencia, característico de la excitación de mas de un elemento de rodamiento. (Fig. Nª 7) (Fig. Nº 7) Espectro de Ac. Punto 2 Motor eléctrico Con la ayuda del posicionador de bandas vecinas se pudo corroborar que estas componentes eran moduladas por la frecuencia de falla del canasto (FTF) correspondientes al rodamiento lado ataque UN-316E, indicando ya un problema serio. (Fig Nª 8) (Fig. Nº 8) Espectro de Ac. (Zoom) Punto 2 Motor eléctrico Yac. Ramos, Salta, Arg. Año VIII, N° 36, Mayo 2.010 Edición / Public.: M. Sánchez Mtto. Pred / Proact. E-Mail: [email protected] 7 Con toda la información reunida, pruebas y análisis realizados se decide la intervención del equipo para realizar el reemplazo de ambos rodamientos del motor eléctrico. A posterior, se realizo el estudio y análisis de los rodamientos extraídos a fin de verificar la veracidad del diagnostico emitido encontrándonos con los resultados siguientes. El seccionamiento de ambos rodamientos para su estudio, nos permitió echar un vistazo más preciso a cada uno en todos sus componentes (pistas interior y exterior, elementos rodantes, canasto), pudiendo observar más de un mecanismo de falla actuante en uno y otro rodamiento, aunque similares en su origen. Rodamiento 1, lado opuesto al ataque N° 6316, motor eléctrico: Presenta falla claramente marcada en zona pista de rodaje de aro exterior, de aspecto y características similares a tipo de daño “Desconchado producido por corrosión profunda” Oxido Profundo: Una delgada película protectora de oxido se forma sobre las superficies limpias del acero expuestas al aire. Sin embargo, esta película no es impenetrable, y si el agua o elementos corrosivos toman contacto con las superficies del acero, se formaran manchas de grabado. Estas pronto evolucionaran dando lugar a zonas de oxido profundo. Las zonas de oxido profundo suponen un gran peligro para los rodamientos, ya que pueden iniciar el desconchado y grietas. Los ácidos corroen los aceros rápidamente, mientras las soluciones alcalinas son menos peligrosas. Las sales que están presentes en el agua dulce, junto con esta, constituyen un electrolito que causa corrosión galvanica, conocido como “grabado al agua”. El agua salada (tal como el agua de mar), es por lo tanto muy peligrosa para los rodamiento. Rodamiento Nª 6316 lado opuesto al ataque Motor eléctrico Yac. Ramos, Salta, Arg. Año VIII, N° 36, Mayo 2.010 Edición / Public.: M. Sánchez Mtto. Pred / Proact. E-Mail: [email protected] 8 Rodamiento 2, lado ataque Nª UN-316, motor eléctrico: Presenta trazos negros-grisáceos que cruzan en forma transversal los caminos de rodadura en ambos aros interior y exterior, coincidiendo frecuentemente con los espacios entre elementos rodantes. Se observa al aro exterior con un grado mayor de avance puesto que los trazos se hacen más evidentes y presenta picaduras en algunos sectores. Estos trazos se hacen notorios también en los rodillos, presentando además marcas características en los caminos de rodadura típicas de ausencia o deficiencia de la película lubricante, producto seguramente de las altas temperaturas de operación. El tipo de falla observado corresponde a “Corrosión”. Corrosión: Se formara oxido si se introducen agua o agentes corrosivos en el rodamiento en tal cantidad que el lubricante no puede ofrecer protección para la superficie del acero. Este proceso conducirá pronto a zonas de oxido profundo. Aspecto Causa Medidas Trazos negros-grisáceos cruzan los caminos de rodadura, coincidentes con los espacios entre elementos rodantes. En una fase mas avanzada picaduras en los caminos de rodaduras y otras superficies del rodamiento Presencia de agua, humedad o sustancias corrosivas en el rodamiento durante un largo periodo de tiempo Mejorar la obturación. Utilizar lubricante con mejores propiedades inhibidoras Rodamiento Nª UN-316, lado ataque Motor eléctrico Yac. Ramos, Salta, Arg. Año VIII, N° 36, Mayo 2.010 Edición / Public.: M. Sánchez Mtto. Pred / Proact. E-Mail: [email protected] 9 Conclusión: Tal lo viéramos en números anteriores, los diferentes mecanismos de falla pueden enmascararse mutuamente dificultando un diagnostico certero. En la presente experiencia recorrimos tres de las técnicas predictivas que nos permitieron no solo definir precisamente el problema, sino también descubrir otras condiciones inconvenientes para el normal funcionamiento como la excesiva tensión en la correa y presencia de agentes corrosivos, que llevarían igualmente tarde o temprano a una falla en la maquina. Carlos M. Sánchez Predictive Maintenance Vibration Analyst Certified: Category II Vibration Institute USA: ISO 14836-2 Certified Ultrasonic Testing - Level I - ISO-9712 Ruta Nac. N° 34, Km. 1431, Gral. Mosconi C/P 4560 Salta, Argentina TEL: 054-03875-4-23333 int.: 680 E. Mail: [email protected] Yac. Ramos, Salta, Arg. Año VIII, N° 36, Mayo 2.010 Edición / Public.: M. Sánchez Mtto. Pred / Proact. E-Mail: [email protected]
