Soluciones Industriales

SOLUCIONES INDUSTRIALES

MONITOREO DE CONDICIÓN Ing. Miguel Ángel Tineo Goyés

Puntos a tratar…

 Mantenimiento Predictivo  Objetivo  Ventajas

 Técnicas utilizadas  Análisis Vibracional  Formas de medir vibración  Sentido de inspección

 Monitoreo de Condición

DYSMAR Ing. Miguel Ángel Tineo Goyés

¿Qué es el mantenimiento Industrial? El mantenimiento se define como el conjunto de técnicas y acciones que son destinadas a conservar o restablecer equipos industriales que forman parte del proceso productivo, con la finalidad de que estos puedan cumplir con un servicio determinado de una manera eficiente y eficaz, durante el mayor tiempo posible y con el máximo rendimiento, Buscando siempre “la más alta disponibilidad” DYSMAR Ing. Miguel Ángel Tineo Goyés

Tipos de Mantenimiento Se divide en tres grandes grupos: 1.- Mantenimiento Correctivo: Se efectúa cuando las fallas han ocurrido, o cuando su proximidad es evidente. 2.- Mantenimiento Preventivo: Se efectúa para prever las fallas con base en parámetros de diseño.

3.- Mantenimiento Predictivo: Se efectúa para predecir fallar en base a observaciones que indican tendencias.

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Mantenimiento Predictivo Basado en la determinación del estado de la máquina en operación, la técnica se fundamenta en que cada componente de la máquina dará un tipo un tipo de aviso antes de que falle, para percibir estos síntomas se requiere de varias pruebas, como el análisis de aceite, análisis de vibraciones y medición de temperaturas.

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Objetivo del mantenimiento predictivo Establecer una perspectiva histórica entre la variable seleccionada (Temperatura, vibración, etc.) y la vida del componente. Se logra mediante la adquisición de datos de vibraciones a determinadas frecuencias de tiempo (por ejemplo la vibración de un cojinete) hasta que el componente falle. DYSMAR Ing. Miguel Ángel Tineo Goyés

Ventajas 1. Reducir tiempos de parada. 2. Seguir evolución de un defecto en el tiempo. 3. Optimizar la gestión del personal de mantenimiento. 4. Conocer el historial de intervenciones a favor del personal mantenimiento correctivo. 5. Facilitar el análisis de falla. DYSMAR Ing. Miguel Ángel Tineo Goyés

Técnicas utilizadas en predictivo

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Análisis Vibracional

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1.- Diagnóstico de vibraciones Son una parte importante de los programas de mantenimiento predictivo de máquinas. Las herramientas de diagnóstico de vibraciones están aquí para ayudarnos a predecir los fallos de las máquinas. Cuando se aplica el mantenimiento predictivo y las máquinas se supervisan regularmente, los fallos de la máquina se pueden descubrir en una etapa temprana y se pueden tomar acciones correctoras con anticipación. Al hacerlo, puede evitar paradas inesperadas de la máquina y evitar la sustitución de piezas que todavía están en buenas condiciones.

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¿ Qué es la vibración? • La vibración es la respuesta de un sistema a un estímulo interno o externo, el cual causa que el sistema tenga un movimiento oscilatorio o pulsante.

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¿ De qué depende? • De las fuerzas exteriores e interiores actuantes en el sistema y de la respuesta de los parámetros estructurales del mismo.

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Maquinaria a monitorear • La maquinaria crítica susceptible de ser monitorizada en las plantas industriales es la siguiente: • Turbinas de vapor y de gas. • Bombas centrífugas. • Ventiladores. • Motores eléctricos. • Torres de refrigeración.

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Maquinaria a monitorear • Compresores rotativos, de tornillo y alternativos. • Agitadores, mezcladoras. • Molinos y hornos rotativos • Cajas reductoras Centrífugas. • Torres de refrigeración.

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Frecuencia… Número de veces que se repite un fenómeno en la unidad de tiempo. La unidad de medida de frecuencia es el Hertz (Hz), donde 1 Hz es un evento que tiene lugar una vez por segundo. Si un equipo gira a 1800 RPM, entonces tiene una frecuencia de 1800 CPM.

1 CPM = 60 Hertz DYSMAR Ing. Miguel Ángel Tineo Goyés

Fase… Medida de como una parte de un cuerpo se mueve en relación a otra, o a un punto de referencia fijo. Se mide en grados angulares, utilizando un sensor fotoeléctrico o lámpara estroboscópica

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Fase…

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Fase…

Medición axial de los puntos 1, 2, 3 y 4; los puntos se desplazan en la dirección del eje y en el mismo sentido.

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Fase…

• Medición axial de los puntos 1, 2, 3 y 4; pero presentan desfase entre ellos. Causa Probable : EJE DOBLADO

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Formas de medir vibración  Axial: A  Radial: • Vertical : V • Horizontal: H

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Frecuencias en el espectro

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Monitorización de la condición Existen diversas técnicas que nos ayudan a adquirir datos de parámetros de las máquinas mientras están en funcionamiento. El diagnóstico por vibraciones es el método más eficiente y fiable en la mayoría de equipos rotativos. DYSMAR Ing. Miguel Ángel Tineo Goyés

¿Cómo debo comenzar mi programa de PdM? Es necesario considerar qué máquinas son críticas. Estas máquinas deben estar jerarquizadas por criticidad.

𝑪𝒓𝒊𝒕𝒊𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 = 𝑷𝒓𝒐𝒃𝒂𝒃𝒊𝒍𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒐𝒄𝒖𝒓𝒓𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒙 𝑪𝒐𝒏𝒔𝒆𝒄𝒖𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂

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Creación de ruta Se genera, lo que comúnmente se denomina : “ árbol de ruta”.

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Proceso de análisis vibracional software Interpretación

Configuración

Descarga

Equipo

Amplitud = Severidad

Adquisición

Frecuencia = Tipo de Problema

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Seguimiento • Después de crear el árbol de ruta y obtener los datos de vibraciones, realizamos un seguimiento de tendencia.

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Causas probables de fallas DESBALANCE Se produce cuando el centro geométrico del eje y el centro de masas no coinciden. La fuerza centrífuga excitadora que se genera es proporcional al cuadrado de la velocidad de giro del eje. Por lo tanto, a mayor velocidad de giro.

F = Fuerza del desbalance m = Masa r = Radio del desbalance  = velocidad angular

 = 2f

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Causas probables de fallas DESALINEAMIENTO Si la posición de sus ejes en operación no son colineales

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Causas probables de fallas • • • • • • • •

Soltura mecánica Fricción del rotor Problemas de desgaste Fuerzas Hidráulicas y aerodinámicas : Turbulencia de flujo, cavitación Problemas del rotor Paso de corriente a través de los rodamientos Problemas de transmisión de correas Resonancia

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Causas probables de fallas • Resonancia Es un fenómeno que se produce cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a la acción de una fuerza periódica, cuyo periodo de vibración se acerca al periodo de vibración característico de dicho cuerpo, en el cual, una fuerza relativamente pequeña aplicada de forma repetida hace que la amplitud del sistema oscilante se haga muy grande.

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Causas probables de fallas Cuando cientos de soldados marchan dando golpes rítmicos de frecuencia muy constante en el piso, al cruzar sobre un puente, que es una estructura elástica con sus propias frecuencias naturales de vibración, en caso de que conserven su marcha acompasada se corre el peligro de que su frecuencia de golpeteo aproximadamente de 1 Hz coincida con alguna de las frecuencias naturales del puente ;hay que tomar en cuenta además que la fuerza del golpe colectivo puede alcanzar magnitudes de decenas de miles de N, para evitar ese peligro es que a las formaciones desoldados se les ordena romper la marcha cuando cruzan un puente

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Causas probables de fallas

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Sentido de inspección  Los puntos van desde el equipo móvil (conductor) hacia el equipo fijo (conducido).

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Sentido de inspección • Se inicia con el primer punto de la cadena cinemática P1 (ventilador de motor, motor lado acople, …equipo Conducido)

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Monitoreo de condición Es el proceso que consiste en determinar el estado de la maquinaria durante su funcionamiento (determinación de algunos parámetros: temperatura, vibración, etc.)

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Monitoreo de condición • El análisis de vibraciones constituye una importante herramienta PdM de los equipos. • Permite identificar las oscilaciones en la maquinaria, el desgaste en piezas móviles, las desalineaciones de elementos, las fisuras, y así evitar daños en los mecanismos de producción, prolongando la vida útil de los equipos rotativos.

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Monitoreo de condición • Esta tecnología sirve para determinar el estado de cada uno de los componentes de los equipos con el fin de programar las actividades de mantenimiento respectivas, sin afectar al desarrollo normal de la planta de producción. • La utilización de esta tecnología aporta información valiosa en el diagnóstico prematuro de fallas en los elementos rodantes, engranajes, bombas, compresores, ventiladores y otras máquinas rotativas.

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Monitoreo de condición

• Detección • Se establecen límites de alarma para cada medición. • Cuando se excede el valor programado, el software de mantenimiento predictivo o colector de datos, notifica al analista sobre el problema.

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Clasificación de Máquinas

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Tabla de severidad Es aplicable a los equipos rotativos cuyo rango de velocidades de giro esta entre 600 y 12 000 rpm

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Monitoreo de condición

• Análisis • Una vez detectadas, el análisis de las mediciones anormales provee una visión más profunda del problema, la severidad de este, y la posible causa que lo generó.  Desbalance

 Rotor excéntrico • Eje doblado

 Desalineamiento

 Resonancia  Soltura mecánica DYSMAR Ing. Miguel Ángel Tineo Goyés

Espectro…

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Monitoreo de condición

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Vibrómetro Proporciona lecturas de vibración general en "velocidad", que miden las señales de vibración de la máquina y las comparan automáticamente con los valores de referencia ISO 10816) previamente programados. DYSMAR Ing. Miguel Ángel Tineo Goyés

Analizador de Vibraciones .

• Identifica y prioriza los problemas mecánicos. • Concentra los trabajos de mantenimiento en el origen del problema. • El espectro en pantalla vibra información en tiempo real. • El software amplia la capacidad de almacenamiento de datos. • Carga y descarga de datos adquiridos. DYSMAR Ing. Miguel Ángel Tineo Goyés

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