Evite fallas y paros en su maquinaria

Jun 28, 2015 admin Gestión y Mejora Continua, Maquinaria 0

Con el análisis de lubricante, definir el promedio y la dispersión de los datos de los resultados de desgaste de una máquina que opera en condiciones normales permite calcular límites efectivos para evitar las fallas.

Los métodos tradicionales para establecer los límites están basados en guías rápidas genéricas o en valores tomados de recomendaciones de los fabricantes de maquinaria o lubricantes. (Foto: VI)

Por: Gerardo Trujillo

CIUDAD DE MÉXICO (28/06/2015).- Los límites y objetivos del análisis de lubricantes funcionan como indicadores de una condición anormal y se establecen considerando el contexto operacional de las máquinas (ambiente, carga de trabajo, posición, clima, etcétera) y el riesgo que representa la condición medida.

El análisis de los modos de falla que cada prueba puede detectar es indispensable para establecer los valores máximos/mínimos que nos arrojan los resultados y que significan el momento de tomar acciones para controlar la condición anormal que en el 99% de los casos se convertirá en una falla.

Los métodos tradicionales para establecer los límites están basados en guías rápidas genéricas o en valores tomados de recomendaciones de los fabricantes de maquinaria o lubricantes. Estos valores pueden ser utilizados como referencia cuando se inicia un programa de monitoreo, pero deben ser ajustados conforme la información del análisis de lubricante proporciona más datos y permite ajustar los límites en función de la experiencia y la condición de la máquina.

Un límite debe establecerse considerando el impacto de la variación de la propiedad medida desde la condición normal, es decir, se debe establecer primero el valor deseado que indica la ausencia del modo de falla que se pretende identificar con la prueba y posteriormente entender cuáles son los efectos en el lubricante y en la máquina que pueden presentarse cuando este valor cambia.

Por ejemplo, se espera que la viscosidad de un aceite de engranes que en su línea de base inicia con 318 cSt @ 40º se mantenga en ese valor. Al ser así, ninguno de los modos de falla que aumentan o disminuyen la viscosidad estarán presentes, sin embargo, una variación de la viscosidad en incremento es un indicativo de alguno de los siguientes modos de falla:

Degradación del lubricante por oxidación
Mezcla con lubricante de otra viscosidad
Mezcla con lubricante de otro tipo y viscosidad
Lubricante incorrecto en la máquina
Contaminación con agua

En el caso de la opción a), el incremento de la viscosidad se debe a la formación de productos de degradación por la oxidación del lubricante, lo que significa que el aceite se está convirtiendo en compuestos de mayor peso molecular y la formación de ácidos orgánicos que al depositarse en la máquina formarán lodos, laca y barniz y provocan daño corrosivo a los componentes de la máquina. La presencia de productos de la oxidación indica también que los aditivos del lubricante están degradados y comienzan a agotarse.

La pregunta es: ¿Cuánto de estos productos de degradación se necesita para incrementar un 5% la viscosidad del aceite? ¿Qué cantidad de estos productos de degradación estamos dispuestos a aceptar que estén en nuestra máquina atacando las superficies de la misma y dañando por corrosión a los componentes antes de emitir una voz de alerta por medio del límite?

Las mismas preguntas deberemos hacer en las opciones b) a la e), para que en ese razonamiento establezcamos el porcentaje de cambio que colocaremos como el valor de límite. Cuando se refiere a la contaminación del lubricante, el razonamiento es el mismo: ¿Cuál es el efecto del contaminante en las propiedades del lubricante? ¿Cuál es el efecto de este contaminante y el lubricante degradado por el mismo en los componentes de la máquina?

Finalmente, en lo referente a los límites relacionados con partículas metálicas de desgaste de los componentes de la máquina, las preguntas deben formularse en este sentido: ¿Cuál de los componentes de la máquina está perdiendo X metal (rodamiento, eje, pistón, etcétera)? ¿Cuál de los elementos del componente se está gastando (canastilla del rodamiento, cojinete del cigüeñal, etcétera)? ¿Este desgaste me indica una falla eminente? ¿El elemento que se desgasta genera partículas pequeñas o grandes? ¿Qué ocurre si este elemento de la máquina falla?

Una técnica bastante razonable para establecer los límites de desgaste de una máquina es utilizar la estadística de los resultados anteriores del análisis de lubricante. Calcular el promedio y la dispersión de los datos de los resultados de desgaste de una máquina que opera en condiciones normales permite calcular límites efectivos basados en el siguiente razonamiento. El promedio es el valor medio de los resultados de una población y la desviación estándar es la dispersión de los datos. Los límites de advertencia se calculan sumando al promedio el valor de la desviación estándar.

El 84% de los resultados del análisis de lubricante quedan debajo de este límite y los que lo sobrepasen serán evidentemente condiciones a investigar por su comportamiento anormal. Estos límites pueden ser ajustados periódicamente para correlacionar en los límites los efectos de las mejoras de las prácticas proactivas y de mantenimiento. Nunca es recomendable que estos límites sean ampliados sin justificación y razonamiento y todos los cambios efectuados en ellos deberán ser registrados con la razón para su modificación.

Tomando en consideración el razonamiento anterior, se establecen los límites para las máquinas de manera que el riesgo esté acorde a la criticidad del equipo, los objetivos de confiabilidad y las prioridades de la planta, de tal manera que las decisiones que se tomen tengan el suficiente tiempo para ser implementadas antes de que la máquina llegue a una falla funcional.

En la estrategia del análisis de lubricante se puede trabajar además con Objetivos en vez de límites. Se establecen Objetivos para las pruebas que están dirigidas a las causas de falla de la maquinaria. El establecer Objetivos es una manera de medir el nivel de cumplimiento de algo por lo que se trabaja. Sabemos que el agua es causa de destrucción del lubricante y de los componentes de la máquina y es por ello que colocamos como Objetivo el que su presencia en el lubricante sea lo más bajo posible de tal manera que éste mantenga sus propiedades y que el agua no pueda atacar directamente a los componentes de la máquina.

Al establecer un Objetivo trabajaremos para que ese contaminante se mantenga bajo control mediante técnicas de exclusión y remoción y el análisis de lubricante nos indicará si es que la estrategia y nuestras prácticas han funcionado. Exceder estos Objetivos significa que el lubricante estará en riesgo y que los componentes de la máquina podrán ser afectados y, como consecuencia, se deben tomar medidas para reforzar las prácticas, los métodos y dispositivos.

Las pruebas a las que por lo general establecemos Objetivos están relacionadas con las causas de falla de la máquina:

a) Agua

b) Partículas sólidas

c) Combustible

d) Refrigerante

Para lograr la sostenibilidad del programa y los beneficios del monitoreo de condición mediante el análisis de lubricante, la metodología de cálculo de los límites de una empresa debe ser definida en el manual de políticas del programa de análisis de lubricante y los valores límites deben estar incluidos en un documento que sea utilizado por el personal responsable del diagnóstico y la toma de decisiones.

Determinar los límites y objetivos del análisis de lubricante bajo un razonamiento técnico permite que las decisiones de mantenimiento sean más efectivas y permite un tiempo mayor entre el inicio de la falla potencial y el momento de la falla funcional, a la vez que controla el daño colateral o fallas impredecibles.

Acerca del autor

Es director general de Noria Latin America. Para contacto: mailto:gtrujillo@noria.mx