Expositor: Ing. Carlos Felipe Landau Ruíz 2
• Licenciado en Ingeniería Electrónica. Postgrado en Alta Gerencia. Maestría en Finanzas. Auditor Líder ISO 9001 / ISO 17025. Reparador de Equipo Eléctrico. Analista de Vibraciones.
• Experiencia de 25 años en el Mantenimiento Preventivo y Predictivo de equipos rotativos embobinados.
• Supervisor del Taller de Embobinado de la Autoridad del Canal de Panamá.
Objetivo
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• La experiencia en el mantenimiento predictivo (PdM) en motores eléctricos
• Conceptos básicos de las técnicas utilizadas
• Ejemplos de casos reales en la ACP
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Temario
1. El mantenimiento predictivo (PdM) en el Taller de Embobinado
2. Tipos de Mantenimiento en los Motores Eléctricos
3. Técnicas de PdM en Motores Eléctricos
4. ¿Cómo saber si vale la pena hacer PdM?
5. Pruebas de Aislamiento
6. Análisis de Vibración
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PdM en el Taller de Embobinado - ACP
Referencia histórica…
• 1952 - IRD Mechanalysisprodujo el primer instrumento electrónico portátil para medir y analizar la vibración de la maquinaria rotativa y el equilibrio dinámico en el lugar.
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PdM en el Taller de Embobinado - ACP
Referencia histórica…
• 1952 - IRD Mechanalysisprodujo el primer instrumento electrónico portátil para medir y analizar la vibración de la maquinaria rotativa y el equilibrio dinámico en el lugar.
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Tipos de Mantenimiento en los Motores Eléctricos
Mantenimiento preventivo (PM)• Evaluar salud del motor por medio de inspecciones y
pruebas.• Restaurar a condiciones óptimas de operación.• A intervalos fijos.• Instalado: limpieza, lubricación ajuste de correas y
pernos.• En taller: limpieza, barnizado, balance dinámico del
rotor, verificación de niveles de corriente, ruido.
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Tipos de Mantenimiento en los Motores Eléctricos
Mantenimiento predictivo (PdM)• Pronosticar ocurrencia de fallo.
• Con el equipo operando.
• Analizar tendencias de parámetros que indiquen la condición del motor.
• Programar intervención.
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Técnicas predictivas para Motores Eléctricos 11
• Análisis de la Vibración
• Análisis de Variables Eléctricas (Firma de corriente)
• Ultrasonido
• Radiografía
• Termografía
• Presión
• Flujo
• Aceite
• Aislamiento (IR)
• Polarización (PI)
• Impulso (Surge)
• Inductancia
• Capacitancia
• Otros…
Parámetros fundamentales
Estado Mecánico Estado del Aislamiento
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Análisis de la Vibración Nivel de Aislamiento a Tierra (IR)
Parámetros fundamentales
Estado Mecánico Estado del Aislamiento
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Análisis de la Vibración Nivel de Aislamiento a Tierra (IR)
Temperatura
¿Por qué la vibración? 15
Problema Temperatura Presión FlujoAnálisis de
aceite
Firma de
corrienteVibración
Desbalance X
Desalineamiento / eje doblado X X
Daño en rodamientos X X X
Daño en babitts X X X X X
Daño en engranajes X X
Soltura mecánica X
Ruido X
Roturas X
Problemas eléctricos RT/ST/Gap X X
Calidad de energía X
Roturas X
Árbol de Decisión Lógico PM/PDM 16
¿Se justifica
Redundancia?
Aceptar
riesgo
Instalar unidad
redundante
Definir tarea y
frecuencia de PM
Definir tarea y
frecuencia de PdM
NO
SI
BAJO
ALTO
NO
NO
SI
Impacto de falla
Costo
Evaluar PdM
Evaluar PM
BAJO
Mantenimiento Reactivo Preventivo (PM) Predictivo (PdM)
Árbol de Decisión Lógico PM/PDM 17
Reactivo
Mantenimiento Centrado en la
Confiabilidad (Riesgo)
• Equipos chicos
• No críticos
• Bajo impacto
• Baja probabilidad
de falla
• Redundante
Preventivo Predictivo Proactivo
• Sujeto a desgaste
• Remplazo de
consumibles
• Patrón de falla
conocido
• Patrones de falla
aleatorios
• No sujeto a
desgaste
• Fallas producto
del PM
• Análisis de causa
raíz (ACR)
• Exploración del
envejecimiento
• Análisis de Modos
y efectos de Falla
• Pruebas de
aceptación
Basado en: Fallas Tiempo Condición del Equipo Análisis/Probabilidad
Sistema de Aislamiento: Conceptos básicos 18
• Sistema de Aislamiento: Todos los materiales aislantes utilizados.
Sistema de Aislamiento: Conceptos básicos 19
• Concepto fundamental de evaluación: Resistencia entre conductores y “tierra” - MΩ @ 1 minuto @ X temp
Sistema de Aislamiento: Conceptos básicos 20
• Concepto fundamental de evaluación: Resistencia entre conductores y “tierra” - MΩ @ 1 minuto @ X temp
Sistema de Aislamiento: Conceptos básicos 21
• Espectro de degradación del aislamiento
EQUIPO NUEVO EXCELENTE BUENO MANTENIMIENTO PELIGRO
> 1000 MΩ 1000 a 100 MΩ 100 a 10 MΩ 10 a 1 MΩ 1 a 0 MΩ
Sistema de Aislamiento: Conceptos básicos 22
• Espectro de degradación del aislamiento
EQUIPO NUEVO EXCELENTE BUENO MANTENIMIENTO PELIGRO
> 1000 MΩ 1000 a 100 MΩ 100 a 10 MΩ 10 a 1 MΩ 1 a 0 MΩ
IR1min = 5 MΩIR1min = 100 MΩ
Sistema de Aislamiento: Conceptos básicos 26
• Prueba volumétrica: todo componente es medido
Motor Cables Base Breaker
Sistema de Aislamiento: Tendencia 27
Lecturas de Resistencia de Aislamiento
1
10
100
1000
0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66
Tiempo, en Meses
Meg
ao
hm
ios
Sin corrección Corregidas
Análisis de Vibración: Conceptos básicos 33
• Unidades de medida de la magnitud
DESPL VELOCIDAD ACELERACIÓN
Análisis de Vibración: Conceptos básicos 34
• Unidades de medida de la magnitud
DESPL VELOCIDAD ACELERACIÓN
UHF
5k Hz
Análisis de Vibración: Conceptos básicos 35
• Severidad: guía práctica
Duración pulg/seg (pico) mm/seg (rms)
Años 0.15 3.80
Meses 0.30 7.62
Días / Horas 0.45 11.43
Análisis de Vibración: Casos reales 37
• Caso 1: Motor Vertical AC, 100HP, Planta de Agua Fría. Acoplado
• Hallazgos• Alta in/sec @ frecuencia de paso de aspas.
• Valores gSE arriba de lo norma, pos rel a lo anterior.
• Posible problema en la bomba.
• Recomendaciones• Tomar lectura al motor desacoplado.
• Confirmar estado de rodamientos.
Análisis de Vibración: Casos reales 38
• Caso 1: Motor Vertical AC, 100HP, Planta de Agua Fría. Acoplado
• Hallazgos• Alta in/sec @ frecuencia de paso de aspas.
• Valores gSE arriba de lo norma, pos rel a lo anterior.
• Posible problema en la bomba.
• Recomendaciones• Tomar lectura al motor desacoplado.
• Confirmar estado de rodamientos.
Análisis de Vibración: Casos reales 39
• Caso 1: Motor Vertical AC, 100HP, Planta de Agua Fría. Desacoplado
• Conclusiones• Se confirma problema en la bomba.
• Recomendaciones• Cambio de rodamientos, ya afectados.
Análisis de Vibración: Casos reales 40
• Caso 2: Motor Horizontal AC, 800HP, 1775 RPM, Estación de bombeo de agua potable
Análisis de Vibración: Casos reales 41
• Caso 2: Motor Horizontal AC, 800HP, 1775 RPM
• Hallazgos• Alta g @ RBF.
• Posible barra floja (o con mal contacto) en el rotor.
• Recomendaciones• Monitoreo frecuente temp
rodamientos.
• Confirmar estado RT en próxima lectura.
Análisis de Vibración: Casos reales 42
• Caso 2: Motor Horizontal AC, 800HP, 1775 RPM
• Hallazgos• Alta g @ RBF.
• Posible barra floja (o con mal contacto) en el rotor.
• Recomendaciones• Monitoreo frecuente temp
rodamientos.
• Confirmar estado RT en próxima lectura.
Análisis de Vibración: Casos reales 43
• Motor Horizontal AC, 800HP, 1775 RPM
• Confirmación en taller
Análisis de Vibración: Casos reales 44
• Motor Horizontal AC, 800HP, 1775 RPM
• Confirmación en taller
Análisis de Vibración: Casos reales 45
• Motor Horizontal AC, 800HP, 1775 RPM
• Confirmación en taller
Análisis de Vibración: Casos reales 46
• Motor Horizontal AC, 800HP, 1775 RPM
• Confirmación en taller
Conclusiones 47
• Toda decisión sobre el tipo de mantenimiento a aplicar debe pasar por un análisis de impacto-costo-beneficio.
• Las técnicas fundamentales para el Mantenimiento Predictivo a motores eléctricos son: Análisis de la Vibración y Medición de la Resistencia de Aislamiento.
• La aplicación del Mantenimiento Predictivo por ya casi cuatro décadas, ha sido un factor de éxito en las operaciones del Canal de Panamá, con un impacto económico favorable.
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