Mantenimiento predictivo de Motores, turbinas de vapor y gas

UCSGMantenimiento predictivo de Motores de combustin, turbinas de vapor y gas

Una parte importante de las tareas de mantenimiento de una planta de industrial corresponden a mantenimiento condicional o predictivo. Es decir, se chequea el equipo o la instalacin, se realizan anlisis, mediciones, tomas de datos e incluso simples observaciones visuales, y si se encuentra algo anormal, o la evolucin de un parmetro no es la adecuada, se acta. En ciertas plantas industriales adquieren cierta relevancia por el alto coste de una parada imprevista, y por la necesidad de algunas de ellas de funcionar el mximo nmero de horas posible.M.P DE TURBINAS DE VAPORLas tcnicas predictivas ms habituales en instalaciones industriales son las siguientes:* Anlisis del espectro de vibracin de turbina, reductor y alternador, a distintas velocidades y en aceleracin. Se verifica as la posible ausencia de problemas en cojinetes, el estado de la alineacin y el equilibrado de los* Inspeccin boroscpica de labes. Con esta tarea se comprueba el estado de los labes, las posibles incrustaciones que puedan haber aparecido en la superficie de * Apertura de cojinetes y comprobacin del estado. Cambio de cojinetes si procede. La mayor parte de los cojinetes pueden cambiarse o revisarse sin necesidad de abrir la turbina. Esto garantiza un funcionamiento ausente de vibraciones causadas por el mal estado de los cojinetes de apoyo y/o empuje estos y defectos en algunos de ellos, por roces o impactos

* Cambio de filtros de aceite. Esto garantiza el buen estado del aceite y la filtracin de partculas extraas* Inspeccin de la vlvula de regulacin de turbina. Esto garantiza el buen estado de los elementos internos de la vlvula, su correcto funcionamiento, y la comprobacin del filtro de vapor de la vlvula, lo que har que la regulacin sea la correcta, no haya problemas de sincronizacin ni de

Comprobacin del estado de acoplamiento turbina reductor y reductor-alternador. La comprobacin visual de estos acoplamientos elsticos evitar entre otros efectos la aparicin de problemas de vibracinCalibracin de la instrumentacin. Muchas de las seales incorrectas y medidas falsas que provocarn un mal funcionamiento de la turbina pueden ser evitados con una calibracin sistemtica de toda la instrumentacin

Termografa de la turbina. Esta prueba, a realizar con la turbina en marcha, permitir saber si se estn produciendoprdidas de rendimiento por un deficiente aislamiento o por fugas de vapor Limpieza y mantenimiento del cuadro de control. Curiosamente, muchas averas en sistemas elctricos y electrnicos estn causados por la suciedad. Mantener los cuadros en su correcto estado de limpieza garantiza la ausencia de estos problemas

Los motores de turbina de gas experimentan degradaciones con el tiempo que causan a sus usuarios gran preocupacin sobre su fiabilidad y sus gastos de explotacin. El diagnstico del estado de una turbina de gas y la realizacin de pronsticos sobre su funcionamiento son tecnologas claves para poder pasar del uso de un tipo de mantenimiento previsto de forma fija a lo largo del tiempo (mantenimiento preventivo) a la utilizacin de un tipo de mantenimiento basado en las condiciones del funcionamiento de la turbina de gas (mantenimiento predictivo), con el objetivo de mejorar la fiabilidad, la disponibilidad y la eficiencia del motor; y adems conseguir reducir los costes a lo largo de su ciclo de vida.

MANTENIMIENTO PREDICTIVO EN TURBINAS DE GAS

En la grfica que se presentar a continuacin se observar un valor de amplitud de vibracin correspondiente a un cojinete, y que presenta una tendencia ascendente de forma prcticamente continua. As, se comprueba que existe una clara tendencia ascendente del valor medido del parmetro de funcionamiento en cuestin, que en este caso es la amplitud de una vibracin. En esta figura se ha dibujado esta evolucin de tendencias (se ha llevado a cabo un monitoreo de tendencias), y se comprueba cmo a lo largo del tiempo de funcionamiento del elemento o componente, la vibracin va siendo mayor (empeorando continuamente la salud del elemento), hasta que se supera el valor de alarma, y posteriormente tambin se sobrepasa el lmite

La termografa es una tcnica que permite medir temperaturas a distancia y sin necesidad de contacto fsico con el objeto a estudiar. Mediante la captacin de la radiacin infrarroja del espectro electromagntico, utilizando cmaras termogrficas, se puede convertir la energa radiada en informacin sobre temperatura del objeto que resulta de inters, y ayuda a detectar puntos

Termografa InfrarrojaControl de corrosinAlgunos dispositivos elctricos cambian su resistencia a medida que progresa la corrosin. Usando probetas especiales se puede medir la velocidad de corrosin a partir de la resistencia de polarizacin de la probeta, ya que la simple medida del potencial entre el electrodo de referencia y el sistema indicar si existe corrosinAnlisis de aceites y lubricantesEl aceite que circula a travs de una mquina muestra las condiciones en que se hallan las partes de la misma con las que se encuentra durante su recorrido. Analizar el aceite y alguna de las partculas que arrastra, permite controlar el estado del equipo en carga o parada.

Monitoreo en lneaEsta tcnica consiste en mediciones de carcter peridico o constante, que se realiza por medio de instrumentos de medicin instalados en equipos crticos que merecen especial atencin en el comportamiento de los diferentes parmetros de operacin. Estas seales son enviadas al control central donde son analizadas. Estas mediciones pueden ser: Anlisis qumicos. Mediciones elctricas (resistencia).Partculas (ferrografas).Temperaturas (termografa,fibra ptica, infrarrojo

BoroscopioEl cual se utiliza para observar determinadas partes de calderas, como haces tubulares o domos, las ventajas de este tipo de inspecciones estn la facilidad para llevarla a cabo sin apenas tener que desmontar nada y la posibilidad de guardar las imgenes, para su consulta posterior.Deformaciones. Piezas sueltas o mal fijadas, sobre todo de material aislante. Fracturas y agrietamiento en labes, sobre todo en la parte inferior que los fija al rotor. Marcas de sobre temperatura en labes.

Ensayo de lquidos penetrantes en la superficie de las fisuras:Las fisuras hasta un tamao muy pequeo se pueden observar a simple vista. Se trata de una inspeccin no destructiva que se usa para encontrar fisuras superficiales o fallos internos del material que presentan alguna apertura en la superficie. Se utilizan, en muchos casos, tinturas

Inspecciones visuales Las inspecciones visuales consisten en la observacin del equipo, para identificar posibles problemas detectables a simple vista. Los problemas ms habituales suelen ser ruidos anormales, vibraciones extraas y fugas de aire, agua o aceite, comprobacin del estado de pintura y observacin de signos de corrosin.

MANTENIMIENTO PREDITIVO EN MOTOR DE COMBUSTIN

El anlisis de aceites de lubricacin suministra informacin que se utiliza para diagnosticar el desgaste interno del equipo y el estado del lubricante. Por ello, es muy importante que el aceite recogido para su anlisis est lo ms limpio posibleLa contaminacin delaceite se puede determinar cuantificando en una muestra del lubricante el contenido de partculas metlicas, agua, materias carbonosas y partculas insolubles. La degradacin se puede evaluar midiendo la viscosidad, la detergencia, la acidez y la constante dielctrica.

Anlisis de aceite de lubricacin

En la actualidad este anlisis no se realiza, aunque es de suma importancia. El bloque motor debe refrigerarse con agua tratada para evitar daos irreparables (corrosin, desgastes). 81 El anlisis del agua de refrigeracin de alta temperatura debe realizarse cada 1.000 horas de funcionamiento del motor y cada vez que se vace el motor a causa de una reparacin.

Anlisis de agua de refrigeracin

El anlisis de las vibraciones sustituye al anlisis de la silicona del dmper o amortiguador de vibraciones. A travs de la medicin de la amplitud de las vibraciones, da un valor global del desplazamiento o velocidad de la vibracin, si este desplazamiento sobrepasa un valor preestablecido, ser muy probable que el dmper empiece a fallar. Esta revisin se realizar cada 5.000 horas de funcionamiento del motor.

Anlisis de vibraciones

Gracias al anlisis de los fallos que se producen en los motores, se pueden preparar trabajos preventivos para evitar los mismos fallos en el futuro. Estos son los trabajos preventivos que considero necesarios despus de tres aos de anotar y estudiar los fallos producidos por los motores:a) Engrase de las vlvulas de aire de arranque cada 2.500 horas.b) Engrase del distribuidor de aire de arranque cada semana.c) Cambio de los filtros interiores de los silenciosos cada 5.000 horas.d) Engrase de las vlvulas de control de gas cada 2.500 horas.

Anlisis de los fallos correctivosGracias a este anlisis se pueden detectar puntos calientes en el motor, los cuales pueden provocar daos a medio-largo plazo. Los elementos a los que se le debe realizar este anlisis son las culatas, la bomba de aceite principal, la bomba de agua de refrigeracin de alta temperatura, los cuadros elctricos, los enfriadores de placas de aceite de agua, los filtros de aceite, las vlvulas termoestticas de agua y de aceite, los alternadores y los tubos de gases de escape. Anlisis termogrficoA travs de la toma de holguras de la bomba de aceite de lubricacin y de la bomba de agua de refrigeracin de alta temperatura se pueden retrasar el cambio de las mismas. Mediante la toma de holguras de las cadenas del rbol de levas, podemos saber: Si est muy tensada puede afectar en la flexin del cigeal. Si est destensada puede afectar al ngulo de encendido de los cilindros, provocando detonaciones y desgastes de las vlvulas de escape. 82 Holguras bomba de aceite: Axiales: entre 0,15 y 0,20 mm. Radial: entre 0,07 y 0,12 mm. Holguras bomba de agua de refrigeracin de alta temperatura: Axiales: entre 0,15 y 0,20 mm.Toma de holguras