IMPORTANCIA-MANTENIMIENTO-PREDICTIVO-VIBRACIONES-MECÁNICAS (1)
MANTENIMIENTO PREDICTIVO VIBRACIONES
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Yac. Ramos, Salta, Arg. Año VI, N° 32, Setiembre 2.008 Edición / Public.: M. Sánchez Mtto. Pred / Proact. E-Mail: [email protected] 1 En esta ocasión compartiremos una experiencia de detección anticipada de falla que nos enviaran nuestros compañeros de Mantenimiento Predictivo de Planta Pisco en Perú. MANTENIMIENTO PREDICTIVO VIBRACIONES PLANTA PISCO TOPPING INFORME ESPECIAL No 3 EMAC 1275-EAL 4570 A-1 OBJETO: Determinar causa alto nivel vibratorio y frecuentes averías. NUESTRO CASO DE ANALISIS Los extremos son malos. N° 32 Setiembre 2.008 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. “Próximo numero” ULTRASONIDOS Compartiremos una nueva experiencia dentro de la técnica en la detección de pasaje de flujo interno y diagnóstico de estado de todas las válvulas del Mànifoold principal de Batería en un Yacimiento vecino. www.clubdemantenimiento.com.ar Predictivo / Proactivo TERMOGRAFIA INFRARROJA A inicios del presente año, y luego de transitar el proceso respectivo de gestiones necesarias, hemos adquirido e incorporado un moderno instrumental de última generación para la detección anticipada de fallas. Se trata de una Cámara Termográfica de alta resolución, la cual cuenta con un importante avance tecnológico de mucha utilidad en el campo conocido como “Tecnología IR-FUSION” Reunión de Capacitación Prácticas en Campo La propuesta de provisión contemplaba la inclusión de un Software AVANSADO para realizar transferencias y análisis de las imágenes y generación de reportes en la PC; como así también, la realización de un curso de instrucción en Termografía de nivel básico y operativo del modelo adquirido, dictado por personal técnico capacitado (Termógrafo Nivel I), el cual se realizó íntegramente en nuestras instalaciones. Hoy, nos encontramos trabajando en la configuración de las ruta, y esperamos en breve comenzar con la rutina de medición en nuestras Plantas; No obstante a priori, ya realizamos algunas mediciones de pruebas y otras a pedido, en las que pudimos empezar a sorprendernos con nuestras propias detecciones. ¡Excelente! “La apertura como clave de éxito” El Autor
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Yac. Ramos, Salta, Arg. Año VI, N° 32, Setiembre 2.008 Edición / Public.: M. Sánchez Mtto. Pred / Proact. E-Mail: [email protected]
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En esta ocasión compartiremos una experiencia de detección anticipada de falla que nos enviaran nuestros compañeros de Mantenimiento Predictivo de Planta Pisco en Perú.
MANTENIMIENTO PREDICTIVO VIBRACIONES
PLANTA PISCO TOPPING INFORME ESPECIAL No 3 EMAC 1275-EAL 4570 A-1
OBJETO: Determinar causa alto nivel vibratorio y frecuentes averías.
NUESTRO CASO DE ANALISIS
Los extremos son malos.
N° 32 Setiembre 2.008
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.
“Próximo numero”
ULTRASONIDOS
Compartiremos una nueva experiencia dentro
de la técnica en la detección de pasaje de
flujo interno y diagnóstico de estado de todas las válvulas del Mànifoold
principal de Batería en un Yacimiento vecino.
www.clubdemantenimiento.com.ar Predictivo / Proactivo
TERMOGRAFIA INFRARROJA A inicios del presente año, y luego de transitar el proceso respectivo de gestiones necesarias, hemos adquirido e incorporado un moderno instrumental de última generación para la detección anticipada de fallas. Se trata de una Cámara Termográfica de alta resolución, la cual cuenta con un importante avance tecnológico de mucha utilidad en el campo conocido como “Tecnología IR-FUSION”
Reunión de Capacitación Prácticas en Campo
La propuesta de provisión contemplaba la inclusión de un Software AVANSADO para realizar transferencias y análisis de las imágenes y generación de reportes en la PC; como así también, la realización de un curso de instrucción en Termografía de nivel básico y operativo del modelo adquirido, dictado por personal técnico capacitado (Termógrafo Nivel I), el cual se realizó íntegramente en nuestras instalaciones. Hoy, nos encontramos trabajando en la configuración de las ruta, y esperamos en breve comenzar con la rutina de medición en nuestras Plantas; No obstante a priori, ya realizamos algunas mediciones de pruebas y otras a pedido, en las que pudimos empezar a sorprendernos con nuestras propias detecciones. ¡Excelente!
“La apertura como clave de éxito”
El Autor
Yac. Ramos, Salta, Arg. Año VI, N° 32, Setiembre 2.008 Edición / Public.: M. Sánchez Mtto. Pred / Proact. E-Mail: [email protected]
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CASO: Motor Eléctrico de Equipo K-401-C
RODAMIENTO ANALIZADO: 6317 C3
DIAGNOSTICO: Falla en la Lubricación debido a Sobrecarga Axial
Compartiremos en esta ocasión una experiencia propia muy interesante en la detección de una falla ocurrida en el rodamiento de un motor eléctrico de 400 HP, cuyos datos de placa y esquema de máquina se listan mas abajo.
UNIDAD CONDUCTORA: ( MOTOR ELECTRICO )
MARCA: ACECMODELO: KN-400-LRRR 21/ASERIE N°: 217688POTENCIA: 400 CV @ 2.955 R.P.MRODAMIENTO: ATAQUE 6317 C3RODAMIENTO: O/ATAQUE 6317 C3
UNIDAD CONDUCIDA: ( COMPRESOR TORNILLO )
MARCA: FRICKMODELO: RWB 11-177SERIE N°: TDSH-233S2086EPOTENCIA:RODAMIENTO: ATAQUE NU-2316 E TVP2 #2, QJ-316 N2 #2RODAMIENTO: O/ATAQUE NU-2315 ECP #2
ESQUEMA DE MAQUINA ELECTROCOMPRESOR PROPANO K-401-C
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MOTOR
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El equipo en cuestión se encuentra incluido dentro de la ruta de Mantenimiento Predictivo y venía siendo monitoreado periódicamente, habiendo superado cómodamente las expectativas de vida prevista por el fabricante con 50.065 Hs. de servicio. Al tiempo de la última medición de rutina, el recorredor de Planta dio informe de un zumbido anormal que era percibido en la zona cercana al motor eléctrico, por lo que luego de confirmar el mismo se decide realizar una nueva medición en el equipo.
El análisis de la gráfica de tendencia para el parámetro de Aceleración en el punto 2 (Motor eléctrico) develó un incremento repentino en sus niveles de amplitud (Fig.1).
(Fig. Nª1) Gráfica de Tendencia de Ac. Pto. 2H Motor eléctrico
El espectro de Aceleración mostró la componente de banda ancha en la región de los 2.500 Hz. Aprox. típica de deficiencia de lubricación, más la presencia de componentes de falla de elementos (Fig. N°2)
(Fig. Nª2) Espectro de Ac. Pto. 2H Motor eléctrico
Incremento de Amplitud
Tránsito Normal
Falla Corregida
Comp. Banda ancha Deficiencia lubricación
Componentes Frecuencias de falla
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Al ver presentes en el espectro de Aceleración algunas componentes de falla, nos preguntamos que comportamiento habría tenido la Envolvente de Aceleración para el mismo punto de medición. Dado que al ser este un parámetro más sensible a los cambios y variaciones de fuerzas presentes en los componentes de la máquina, como era de esperar, este nos indico una tendencia igual al anterior con una amplitud más importante (Fig. Nª3)
(Fig. Nª3) Gráfica de Tendencia de Env. Ac. Pto. 2H Motor eléctrico
En el espectro de Evolvente de Aceleración nos mostró sobre el origen de las componentes de falla moduladoras presentes, indicando a las mismas como provenientes de los componentes rodantes y jaula en menor medida (Fig. Nª4).
(Fig. Nª4) Espectro de Env. Ac. Pto. 2H Motor eléctrico
Tránsito Normal
Incremento de Amplitud
Falla Corregida
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Se realizó también la consulta al Historial de Mantenimiento en busca de algún evento anterior que pudiera haber producido un cambio en el estado de la máquina, pudiendo detectar que en la misma se habrían realizado a posterior de su evento más importante (Over Haull de 30.000 Hs.), una intervención para cambio de sello mecánico y al menos dos alineaciones con movimientos del Motor eléctrico. Con los elementos reunidos hasta ahora, más las horas de marcha, es tomada la dedición de cambio de los rodamientos en la máquina conductora.
Tareas de desmontaje para cambio de rodamientos Rodamiento reemplazado
Luego de realizado el reemplazo de los rodamientos en el Motor eléctrico, se procedió al estudio de los componentes a fin de determinar la causante de la falla. Pudo observarse que los elementos componentes pistas exterior e interior, presentaban su marca característica del camino de rodadura esperado para las horas de marcha, pero sensiblemente desplazada lateralmente, debido probablemente a influencia de fuerzas axiales; También llamó la atención la presencia en todos los componentes rodantes de una marcada coloración concéntrica, con mayor definición en unos que en otros.
Rodamiento desarmado para su estudio Marcada coloración en las bolas
Fueron realizadas varias consultas al fabricante por experiencias anteriores similares que hubieran producido los mismos efectos, quien sugirió el envío de los elementos para ser evaluados por un experto propio en un laboratorio con microscopio. Luego del envío, el experto concluyo: Los elementos rodantes presentan una coloración oscura producto de la polimerización del lubricante por acción de temperaturas elevadas. Este polímero se adhiere a la superficie del metal y lo colorea. En caso de existir condiciones de rozamiento metal – metal, esta película se remueve dejando descubierto el metal. Daría la impresión de que este es el caso en el elemento rotante en cuestión, se observa además que alrededor de la marca oscura hay rastros de rozamientos que se copian en el interior de los alvéolos.
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La pregunta entonces es, ¿por qué se rompió la película de lubricante en la zona de deslizamiento del elemento rodante / jaula?
Elemento rodante con evidencia de rozamiento Marca en interior de alvéolos
Conjeturas Arribadas:
Con todos los elementos reunidos, consultas de historiales y análisis realizadas, pudimos armar un escenario propio imaginario del evento ocurrido con anterioridad que pudo haber llevado a la falla del rodamiento, arribando a las siguientes conjeturas: Analizamos las fuerzas actuantes en la máquina conductora concluyendo que la misma carecía de fuerzas radiales, con predominio de fuerzas axiales puramente aportadas por la máquina conducida (compresor de tornillos axiales). Según el Historial de Mantenimiento hubieron al menos dos intervenciones en los meses anteriores a la falla para alineación donde fue necesario realizar movimientos en la máquina conductora, más otra intervención para realizar cambio del sello mecánico, tarea esta que requiere de maniobras de desmontaje provisorio de la brida de acople para poder acceder al desmontaje y montaje del sello a reemplazar. Entonces, pudo ser factible que al realizar estos movimientos se vieran modificadas las distancias (huelgos) entre ejes, o cruce entre bridas, limitando el juego axial y produciendo por ende el empuje a través del eje de los elementos rodante contra su propia jaula de contención, y a su ves, de esta contra el lubricante y tapas laterales, en una posición definida y por un período de tiempo. Esto agregado a las temperaturas presentes producida por el contacto pudo ser determinante para producir la polimerización y rotura del filme lubricante desencadenando la falla.
Ahora bien, pensamos, toda esta condición (de alguna manera magnificada para poder ser explicada y entendida), debió presentarse en periodos de tiempo intermitentes con mayor o menor fuerza dependiendo de las constantes variaciones de carga del compresor hasta llegar gradualmente a una etapa donde la falla se acentuara y pudiera ser audible como un zumbido. Para confirmar esto, realizamos una nueva consulta al Software sobre el comportamiento que habría tenido el mismo punto (P2) pero en la dirección Axial, pudiendo comprobar que componentes de 1X (RPM Motor) y 4X Frecuencia de paso de lóbulos del compresor estaban presentes con mayor o menor amplitud desde las intervenciones anteriores, confirmando entonces influencias de fuerzas Axiales que eran percibidas por el Motor. Las mismas características también eran observadas en el punto 4 (Axial Compresor), por supuesto con mayor energía, dado que este punto es el más cercano al origen de estas frecuencias y la posición del sensor era coincidente con el sentido de las fuerzas.
Las figuras que se muestran a continuación (Fig. N° 5, 6 y 7) corresponden a tendencia, cascada y espectro del parámetro de Velocidad respectivamente del punto 2 Axial del Motor eléctrico.
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(Fig. Nª5) Gráfica de tendencia de Velocidad. Pto. 2A Motor eléctrico
(Fig. Nª6) Gráfica de cascada de Velocidad. Pto. 2A Motor eléctrico
(Fig. Nª7) Espectro de Velocidad. Pto. 2A Motor eléctrico
Cambio sello y alineaciones
1° Evento (Over-Haull) Cambio rodamiento motor
1X (RPM Motor)
4X FREC. Paso lóbulos
Fc. 1X y 4X presentes
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Imagen de pistas exterior e interior con marcas del camino de rodadura y componentes rodantes con coloración y marcas de rozamientos descriptos.
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] www.clubdemantenimiento.com.ar
