Lubricación - Club de Mantenimiento

1
N° 16 Marzo 2.005
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.
Durante los días 17,18 Y 19 de noviembre de 2004, se realizó servicio de
detección anticipada de fallas mediante Termografía Infrarroja en sub estaciones transformadoras y tableros eléctricos de Planta.
*>38,5°C
*>44,0°C
44,0
37,0
40,0
36,0
38,0
35,0
36,0
34,0
34,0
33,0
32,0
32,0
30,0
26,0
Ref
31,5
Falla
Max
36,0
Max
46,0
Ref
30,9
“Lubricación”
Lubricants
3%
31,0
28,0
*<25,8°C
Próximo Número
38,0
42,0
30,0
*<29,2°C
*>32,5°C
*>37,1°C
37,0
32,0
36,0
31,0
35,0
30,0
29,0
28,0
27,0
Ref
26,1
Falla
Max
36,0
34,0
33,0
32,0
31,0
30,0
26,0
*<25,5°C
29,0
Max
34,7
*<28,7°C
Los programas de Mantenimiento Preventivo y Predictivo (MPP) pueden
minimizar grandemente los costos de reparación y mano de obra, reducir el
inventario de partes, evitar variación en los productos y perdidas de
producción. La Termografía ha surgido como una tecnología eficiente para el
Mantenimiento Predictivo al identificar eficazmente variaciones que pueden
terminar en fallas del equipo. Podemos iniciar o complementar nuestro
programa de (MPP) con el uso de una cámara termográfica asignando
nombres únicos y comentarios valiosos a cada punto de medición mientras
se realiza una rutina de mantenimiento. Mediante Software incorporado es
posible realizar análisis y seguimiento, evaluar reparaciones y sus resultados
combinando mediciones, obtener reporte de mediciones y documentación
consistente y repetible.
La
menor
parte
del
presupuesto de Mto. puede
tener un fuerte impacto en
los costos. En el próximo N°
Abordaremos
temas
relacionados a programas de
Lubricación y estudios de
desgaste. Sin dudas, esta
técnica
representa
un
complemento
inevitable
dentro de las vibraciones.
Yac. Ramos, Salta Arg. Año III, N°16, Marzo 2.005 Edición / Publicación: M. Sánchez Mto. Pred / Proac. E-Mail:[email protected]
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Introducción:
Los rodamientos se encuentran entre los componentes más
importantes en la inmensa mayoría de las máquinas, y se
exige de ellos gran capacidad de carga y fiabilidad. En
consecuencia, es absolutamente natural que los rodamientos
jueguen un papel de tal importancia, que, durante años han
sido objeto de extensa investigación.
Desgraciadamente sucede algunas veces que un rodamiento
no alcanza su vida nominal calculada. Puede haber varias
razones para esto, por ejemplo, cargas más pesadas que las
previstas,
lubricación
inadecuada
o
insuficiente,
manipulación negligente, obturaciones ineficaces, o ajustes
demasiados fuertes que provocan insuficiente juego interno
del rodamiento, etc. Cada de estos factores originan su
propio tipo de avería e imprime su particular huella en el
rodamiento. Consecuentemente, examinando un rodamiento
averiado, en la mayoría de los casos es posible formar un a
opinión sobre la causa del fallo y adoptar la medida precisa
para evitar su repetición.
Cuando un rodamiento gira bajo carga, las superficies de
contacto de los elementos rodantes y los caminos de
rodadura toman una apariencia ligeramente mate llamada
“Marca característica”. Esto no es síntoma de desgaste en el
sentido usual de la palabra, y no es importante para la vida
del rodamiento. Mediante un examen de estas marcas en un
rodamiento (desmontado) que haya estado en servicio, es
posible hacerse una buena idea de las condiciones bajo las
que ha funcionado dicho rodamiento. Aprendiendo a
distinguir entre marcas normales y anormales, existen
muchas probabilidades de saber si el rodamiento ha
funcionado en las condiciones adecuadas.
Cada una de las diferentes causas de averías del rodamiento
genera su propio y peculiar deterioro. Tal deterioro conocido
como daño primario, da lugar después a daños secundarios
que inducen a la avería – desconchado y Rotura. También el
deterioro inicial puede exigirnos prescindir del rodamiento,
por ejemplo, debido a un juego interno excesivo, vibración,
ruido y así sucesivamente. Un rodamiento averiado, ostenta
frecuentemente una combinación de daño inicial y daño
secundario.
Los tipos de daños pueden clasificarse como siguen:
Daño inicial o primario:
-
Desgaste
Indentación
Adherencia
Fatiga superficial
Corrosión
Daño por corriente eléctrica
Daño secundario.
-
Desconchado (Descascarillado)
Roturas
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Nuestro Caso de Análisis:
CASO 1: Reductor de Aeroenfriador
E-5C2
Rodamiento analizado: YAR 212
Diagnóstico: Daño en rodamiento
El equipo bajo análisis comprende un grupo de máquinas incluidas dentro de la ruta de monitoreo de vibración,
cuyos datos técnicos y puntos de medición se ven más abajo en esquema de máquina. En este caso pudo ser
observado el mismo tipo de daño “Desconchado” descrito en la experiencia anterior del Boletín N° 15, también
con tipo de maquina de similares características y condiciones de trabajo.
ESQUEMA DE MAQUINA DE EQUIPO AEROENFRIADOR E5C-2
4
3
2
MOTOR
1
UNIDAD CONDUCTORA: ( MOTOR ELECTRICO )
MARCA.
POTENCIA:
RODAMIENTOS
RODAMIENTOS
ACEC-TEDO
30 HP @ 975
LADO ATAQUE: 6312-C3
LADO O/ATAQUE: 6312-C3
UNIDAD CONDUCIDA:( REDUCTOR )
POTENCIA:
RODAMIENTOS
RODAMIENTOS
LADO ATAQUE: 32212-J2
LADO O/ATAQUE: 32212-J2
En este caso, el daño se presento en el rodamiento lado ataque (Pto.3) de caja portarodamiento (reductor), se
observó en gráfica de tendencias de este punto que luego de meses de valores estables de Aceleración y de
Velocidad comenzaría una etapa claramente marcada de valores ascendente de amplitud por arriba del nivel
máximo establecido, que se mantendría controlado por algunas otras mediciones siguientes hasta alcanzar un alto
nivel global en un corto período de tiempo entre medición y medición hasta que es tomada la decisión de
reemplazo de de los componente rodantes.
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Los cuadros siguientes (Fig.1 y Fig.2) muestran las gráficas de tendencias del valor global de Aceleración y
Velocidad para el punto 3. Observase la similitud en el comportamiento de ambos parámetros.
Valor máx. de Ac. Alcanzado 1.3 Gs. (P.P)
antes del cambio de rodamiento.
Valor medido luego del cambio de rodamiento.
(Fig.1) Gráfico de Tendencia de Ac. en punto 3 (Reductor) de Aeroenfriador
Valor máx. de Vel. Alcanzado 5.4 m.m/Seg RMS
antes del cambio de rodamiento.
Valor medido luego del cambio de rodamiento.
Fig.2 Gráfica de Tendencia de Vel. En punto 3 (Reductor) de aeroenfriador
Como se menciono antes, es posible apreciar un comportamiento similar en ambas tendencias, pudiéndose
observar el predominio en reacción del parámetro de Aceleración (Fig.1) por sobre el de Velocidad (Fig.2).
O sea, es válido pensar que ante un mínimo indicio de inicio de daño en los componentes será este el primer
indicativo o disparador de alerta que llamará la atención del analista.
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En los cuadros siguientes (Fig.3 y Fig.4) se muestran las gráficas de cascada correspondiente a ambos
parámetros de Aceleración y Velocidad para el punto 3.
Corrección de la falla
Evolución de la falla
Aparición de la falla
Fig.3 Gráfica de Cascada de Ac. En punto 3 (Reductor) de aeroenfriador
Corrección de la falla
Evolución de la falla
Aparición de la falla
Fig.4 Gráfica de Cascada de Vel. En punto 3 (Reductor) de aeroenfriador
A posterior de desmontados y reemplazados los componente rodantes, se procede a la apertura de los mismos,
donde pudo observarse el tipo de daño “Desconchado”, más avanzado principalmente en pista interior siguiendo
con las bolas y pista exterior, característico por su apariencia al tipo de falla producido por corrosión de contacto.
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CASO 2: Caja Bomba Hot-Oil
P-1601-B
Rodamiento analizado: 7311 BECBP (Contacto Angular)
Diagnóstico: Daño en rodamiento
El equipo bajo análisis comprende un grupo de máquinas incluidas dentro de la ruta de monitoreo de vibración,
cuyos datos técnicos y puntos de medición se ven más abajo en esquema de máquina. En este caso pudo ser
observado el tipo de daño “Desgaste producido por vibración”, detectado en su etapa inicial.
ESQUEMA DE MAQUINA DE ELECTROBOMBA P-1601-B
1
MOTOR
2
3
4
UNIDAD CONDUCTORA: ( MOTOR ELECTRICO )
MARCA.
MODELO:
SERIE:
POTENCIA:
RODAMIENTOS
RODAMIENTOS
WEG
0298-A005162
30 HP @ 2.940
LADO ATAQUE:
LADO O/ATAQUE:
UNIDAD CONDUCIDA:
MODELO:
SERIE N°:
POTENCIA:
RODAMIENTOS
RODAMIENTOS
SKF 6311-2Z/C3
SKF 6211-2RS1/C3
( BOMBA )
3HN122
M-7874-01-02
70 m3/Hs.
LADO ATAQUE:
LADO O/ATAQUE:
7311 BECBP (# 2)
6212
En este caso, el daño se presento en el rodamiento lado acople (Pto.3) de caja portarodamientos (Bomba), era
observado en gráfica de tendencia de Ac. (Fig.5) de este punto, valores globales de amplitud por arriba del
máximo establecido, que se mantendría controlado por algunas otras mediciones siguientes hasta alcanzar un alto
nivel global en un corto período de tiempo entre medición y medición hasta que es tomada la decisión de
reemplazo de de los componente rodantes.
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Valor máx. alcanzado 6.4 Gs. (P.P)
antes del cambio de rodamientos
Valor medido luego del cambio rodamiento
Fig.5 Gráfica de Tendencia de Ac. En punto 3 (Caja portarodamiento) de Bomba.
Corrección de la Falla
Evolución de la Falla
Inicio de la Falla
Fig.6 Gráfica de Cascada de Ac. En punto 3 (Caja portarodamiento) de Bomba.
Por tratarse en este caso de un equipo suplente, puede apreciarse claramente en las gráficas de tendencia las
mediciones espaciadas en el tiempo hasta alcanzar un máximo valor cuando es tomada la decisión del cambio de
componentes. En gráfica de cascada puede verse la forma que adopta el espectro del mismo parámetro entre
medición y medición a medida que la falla progresa en el tiempo, observase como el pico componente de alta
frecuencia del inicio de falla se convierte luego en múltiples componentes de banda ancha en la misma
frecuencia, denotando el progreso de la falla hasta que el rodamiento es reemplazo dejando finalmente un
espectro casi limpio.
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A posterior de desmontados y reemplazados los componente rodantes, se procede a la apertura de los mismos,
confirmando el desgaste y juego interno entre los componentes, apreciándose claramente la formación de
depresiones y picaduras equidistante a la distancia entre bolas en el camino de rodadura mas visibles en pista
exterior, característico al tipo de daño ““Desgaste producido por vibración”, detectado en su etapa inicial.
Comentarios / Conclusiones:
Quise rescatar en esta oportunidad dos casos de daños en componentes que evidencian claramente las
dos etapas de averías en rodamientos (Daño inicial o primario y Daño secundario), tal como se describe en la
introducción del presente Boletín.
Pudimos ver en estos dos ejemplos la manifestación, comportamiento y evolución de una falla en sus
dos etapas, donde destaco los valores globales de amplitud obtenidos en la última toma antes del reemplazo del
rodamiento en cada caso. Por ejemplo, observase el estado en que se encontró al rodamiento del caso N° 1 (Daño
secundario) con un valor máximo de amplitud de Aceleración medido igual a 1.3 Gs. (P.P), mientras que en el
caso N° 2 donde pudo verse un daño en su etapa inicial o primaria el valor máximo medido antes del cambio fue
de 6.4 Gs. (P.P) mas alto; Claro, existe sin dudas una relación directa ligada a las RPM desarrollada por cada
máquina, y en nuestro caso, le corresponderían 270 RPM para el N°1 y 2.940 RPM para el N°2.
Es importante analizar la mayor cantidad de datos disponibles antes de la toma de una decisión de un
reemplazo de componentes rodantes para un mejor aprovechamiento de estos.
Carlos M. Sánchez
Predictive Maintenance
Vibration Analyst Certified: Category II
Vibration Institute USA: ISO 14836-2
Ruta Nac. N° 34, Km. 1431, Gral. Mosconi
C/P 4560 Salta, Argentina
Tel: 054-03875-4-23333 Int: 680
E. Mail: [email protected]
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