Observatorio de Seguimiento y Vinculación del Egresado UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

1. LA IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO POR VIBRACIONES MECÁNICAS EN EL PLAN DE MANTENIMIENTO DE LA EMPRESAING. HECTOR ALVARO GONZALEZ BETANCOURTProfesor Titular Escuela de Tecnología Mecánica Observatorio de Seguimiento y Vinculación del Egresado UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA Agosto 25 de 2011

2. INTRODUCCION • El mantenimiento de la maquinaria en una empresa juega un factor de importancia vital para los mismos y para la sostenibilidad de la empresa en el tiempo. • PRESENTO EN ESTA CONFERENCIA ALGUNAS IDEAS DE CÓMO EL USO DE HERRAMIENTAS DE TECNOLOGIA AVANZADA FACILITAN LA LABOR DEL INGENIERO O DEL TECNOLOGO EN LA ADMINISTRACION DEL MANTENIMIENTO EN UNA PLANTA • Se trata de mostrar en forma muy descriptiva la importancia que tiene incorporar tecnología a los planes de mantenimiento dentro de la empresa y como esta tecnología puede hacer mejor la vida del ingeniero de mantenimiento dentro de la planta.

3. INTRODUCCION • EL CONCEPTO QUE QUIERO TRANSMITIR TIENE QUE VER CUANDO USTED COMO RESPONSABLE DEL MANTENIMIENTO DE UNA PLANTA RECIBE EL ENCARGO DE SU ADMINISTRACION. • QUE HACER INICIALMENTE?

4. INTRODUCCION • DE LA EXPERIENCIA EN EL TRABAJO CON MUCHAS FABRICAS EN EL USO DEL MONITOREO DE LA CONDICION DE LOS EQUIPOS LA RESPUESTA A ESTA PREGUNTA ES CONOCER EL ESTADO DE SALUD DE LOS MISMOS DE UNA MANERA RAPIDA. • ESTO SOLO SE LOGRA CON EL USO DE TECNOLOGIAS DE DIAGNOSTICO Y UNAS POCAS ESTRATEGIAS.

5. TECNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO • SE DEFINE COMO EL CONJUNTO DE PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS REALIZADAS PERIODICAMENTE SIN DESARMAR EQUIPOS, ALGUNAS CON EL EQUIPO EB SERVICIO BAJO CARGA NORMAL DE OPERACIÓN Y OTRAS CON EL EQUIPO PARADO MAXIMO 10 MINUTOS, DE LAS CUALES OBTENEMOS UNA SERIE DE DATOS (VELOCIDAD, TEMPERATURA, NIVEL DE VIBRACION, TIEMPO DE RESPUESTA, RESISTENCIA, NIVEL DE AISLAMIENTO, VISCOSIDAD PORCENTAJE DE CONTAMINANTES QUIMICOS O METALICOS, ENTER OTROS), LOS CUALES COMPARADOS CON ESTANDARES INTERNACIONALES, PERMITEN CON ALTISIMO GRADO DE CERTEZA DETERMINAR EL ESTADO DINAMICO-MECANICO DE UN EQUIPO, SU ESTADO ELECTRICO (ACTUAL Y FUTURO) CONSTRUYENDO DIAGRAMAS DE TENDENCIA Y ORIENTADO SOBRE QUE HACER, DONDE HACER Y CUANDO HACER. • RESUMIENDO: DIAGNOSTICAR SIN DESARMAR

6. INTRODUCCION • TECNOLOGIAS MAS COMUNES: • ANALISIS DE VIBRACIONES • ANALISIS DE ACEITES: DIELECTRICOS, INDUSTRIALES Y AUTOMOTRICES • INSPECCIONES POR TERMOGRAFIA • PRUEBAS PARA MOTORES ELECTRICOS: IMPULSO, SOBREPOTENCIAL EN DC Y DISPARO DE RELES TERMICOS.

7. INTRODUCCION • ALGUNAS PERSONAS SUELEN PENSAR QUE SU USO ES COSTOSO. • LA RESPUESTA ES QUE INICIALMENTE SI, PERO A LARGO PLAZO SE JUSTIFICA PORQUE SE RECUPERA CON CRECES LA INVERSION COMO VOY A TRATAR DE DEMOSTRARLO CON UN EJEMPLO EN UNA PLANTA PAPELERA. • EL 100% DE LA EFECTIVIDAD DE UN PLAN DE PREDICTIVO SE OBTIENE ENTRE LOS 24 Y 36 MESES EN PLANTAS DE OPERACIÓN CONTINUA,

8. INTRODUCCION • HAGO CLARIDAD QUE NO VOY A HACER ENFASIS EN LOS DIFERENTES TIPOS DE MANTENIMIENTO QUE SE PUEDEN IMPLEMENTAR EN UNA EMPRESA Y QUE ASUMO USTEDES DEBEN CONOCER, AL MARGEN DE ELLO, LA IDEA ES HABLAR DE HERRAMIENTAS TECNOLOGICAS QUE LOS COMPLEMENTEN Y PERMITAN QUE FINALMENTE SEAN EXITOSOS.

9. ENTONCES COMO EMPEZAR? • DOY ALGUNOS “TIPS” PARA ELLO • RECONOCIMIENTO DE TODOS LOS EQUIPOS PARA EL PROGRAMA Y SU CLASIFICACION EN CRITICOS Y NO CRITICOS DEL PROCESO. ESTO PERMITE FIJAR LA ATENCION EN EQUIPOS QUE PARAN LA PRODUCCION. • CONFIGURAR RUTAS DE MEDICION, PARAMETROS A MEDIR, PUNTOS DE MEDIDA, PERIODOS Y FRECUENCIAS

10. ENTONCES COMO EMPEZAR? • SUPERVISION DESDE LA GERENCIA DE INGENIERIA DE TODO EL PROCESO HASTA LOGRAR UN ALTO GRADO DE OPTIMIZACION • ACTUALIZACION DE LAS HOJAS DE VIDA DE MAQUINARIA. • CAPACITAR AL PERSONAL EN BALANCEO DINAMICO EN SITIO, MEDICION Y ANALISIS DE VIBRACIONES Y EN ALINEACION DE MAQUINARIA

11. “TIPS” DE LUBRICACION • MONTAJE INMEDIATO DE UN PLAN DE LUBRICACION O REVISION DEL PLAN EXISTENTE COMPLEMENTADO CON LA CAPACITACION DEL PERSONAL ENCARGADO DEL TEMA. • EL OBJETIVO ES BAJAR LA FRICCION DE LOS EQUIPOS Y MEJORAR EL CONSUMO ENERGETICO DE LOS MISMOS.

12. “TIPS” DE LUBRICACION • COMO CONSECUENCIA SE LOGRAN RESULTADOS COMO: • DISMINUCION DE FALLAS POR LUBRICACION • CONOCIMIENTO DEL COMPORTAMIENTO DE LOS EQUIPOS • CONOCIMIENTO DEL COMPORTAMIENTO DE LOS LUBRICANTES USADOS • MEJORA EN LA CONFIANZA DEL RESPONSABLE DE PRODUCCION

13. “TIPS” DE LUBRICACION • EL TRABAJO DE LUBRICACION PLANTEADO INICIALMENTE DEBE SER COMPLEMENTADO CON EL MONITOREO DE CONDICION PARA NO SEGUIR CAMBIANDO LOS ACEITES POR FRECUENCIA SINO CUANDO REALMENTE EL ACEITE O GRASA HAYA PERDIDO SUS PROPIEDADES O ESTE CONTAMINADO. • EL MONITOREO DE CONDICION DE ACEITES SE CONOCE CON EL NOMBRE DE ANALISIS DE ACEITES INDUSTRIALES Y SE PUEDE CONTRATAR CON EMPRESAS ESPECIALISTAS DEL TEMA, O INCLUSO CON SU PROOVEEDOR DE ACEITES Y PUEDE SER MAS ECONOMICO.

14. “TIPS” DE MONITOREO DE CONDICION • IMPLEMENTAR DE INMEDIATO UN PLAN DE: • ARMADO • ALINEAMIENTO • PATAS SUELTAS DE LA MAQUINARIA • REVISIONES DE RESONANCIA • CAPACITACION EN NIVELES DE VIBRACION

15. NIVELES DE VIBRACION

16. “TIPS” DE MONITOREO DE CONDICION • COMO COMPLEMENTO AL PLAN DE MANTENIMIENTO EXISTENTE, IMPLEMENTAR DE INMEDIATO UN PLAN DE MONITOREO POR CONDICION DE LOS EQUIPOS, EN SUS TRES MODALIDADES: SUBJETIVO, OBJETIVO Y MONITOREO CONTINUO.

17. SUBJETIVO • EL PERSONAL INSPECCIONA USANDO SUS SENTIDOS (MIRAR, ESCUCHAR, SENTIR Y OLER) Y NATURALMENTE CADA PERSONA INTERPRETA DIFERENTE, POR ESO ES IMPORTANTE LA GENTE CON EXPERIENCIA. SE DETECTAN FALLAS YA EN DESARROLLO Y NO ES POSIBLE CONOCER SU CAUSA

18. SUBJETIVO • DE LA EXPERIENCIA SE HA DETECTADO QUE LOS PROCEDIMIENTOS DEL METODO SUBJETIVO SE USAN UN 70% EN LOS COMPONENTES MECANICOS Y UN 50% EN LOS COMPONENTES ELECTRICOS.

19. OBJETIVO • EL PERSONAL USA INSTRUMENTOS SIMPLES PROPIEDAD DE LA EMPRESA COMO GALGAS PARA DESGASTE, VIBROMETROS, MEDIDOR DE PULSACIONES DE CHOQUE, TERMOMETROS, MEDIDOR DE COMPRESION, MEDIDOR DE PRESION DE COMBUSTION, MEGGER, MEDIDOR MULTIPROPOSITO (V, I, FACTOR DE POTENCIA, Kw, Kwhr) • SE DETECTAN FALLAS EN SU FASE INICIAL Y SE IDENTIFICA EL ORIGEN PERO NO CON CERTEZA SU CAUSA

20. OBJETIVO • TAMBIEN SE USAN INSTRUMENTOS ESPECIALIZADOS QUE GENERALMENTE SON COSTOSOS Y DE POCO USO, POR TANTO ES MEJOR CONTRATAR UNA INSPECCION QUE INCLUYA DIAGNOSTICO, CAUSA, NIVEL DEL PROBLEMA, SUGERENCIAS DE CORRECION Y DIAGRAMAS DE TENDENCIA.

21. OBJETIVO • EJEMPLO DEL USO DE ESTOS INSTRUMENTOS ES LA DETECCION DE FALLAS EN COMPONENTES ESTRUCTURALES: • BOROSCOPIO. CABLES DE FIBRA OPTICA PARA OBSERVACION DENTRO DE TUBERIAS O MAQUINAS. • EMISIONES ACUSTICAS (ULTRASONIDO) DETECTAR PROGRESION DE GRIETAS. • CAMPOS DE RESONANCIA. DETECCION DE GRIETAS MEDIANTE VIBRACIONES. APLICADO A CHIMENEAS Y PISOS. • STRAIN GAGES. CALIBRES EXTENSIOMETRICOS. MEDICION DE ESFUERZOS. • CUBIERTAS FRAGILES. CAPAS DE BARNIZ QUE CON LA DEFORMACION SE ESTIRAN Y AGRIETAN. • RAYOS X. TETECCION DE GRIETAS Y POROS EN SOLDADURAS. • PARTICULAS MAGNETICAS, LIQUIDOS PENETRANTES. DETECCIN DE GRIETAS Y POROS.

22. OBJETIVO • PARA DETECTAR FALLAS EN MAQUINAS EN MOVIMIENTO SON MUY USADOS: • EL ANALISIS DE VIBRACIONES • EL ANALISIS DE ACEITES INDUSTRIALES Y DIELECTRICOS • EL ANALISIS DE RUIDO • PARA DETECTAR FALLAS EN EQUPOS ELECTRICOS SON MUY USADOS: • TERMOGRAFIA • IMPULSO SOBREPOTENCIAL Y RELES TERMICOS

23. OBJETIVO • DE LA EXPERIENCIA SE HA DETECTADO QUE LOS PROCEDIMIENTOS DEL METODO OBJETIVO SE USAN UN 30% EN LOS COMPONENTES MECANICOS Y UN 50% EN LOS COMPONENTES ELECTRICOS.

24. TECNICA DE ANALISIS DE ACEITES • DIELECTRICOS EN TRANSFORMADORES: SE EVALUAN CARACTERISTICAS FISICAS, QUIMICAS Y ELECTRICAS, DETERMINANDO EL PROCESO DE ENVEJECIMIENTO DE SUS PROPIEDADES COMO AISLANTE, REFRIGERANTE Y LUBRICANTE. LAS PRUEBAS DETERMINAN SI EL ACEITE ES RECUPERABLE. • PERMITEN DETERMINAR EL DESGASTE INTERNO DEL EQUIPO Y LAS PARTES MAS PROPENSAS A FALLAR. TAMBIEN MIDE LA INFLUENCIA DEL MEDIO EXTERNO POR CONTAMINACION. • EL 90% DE LA TOMA DE MUESTRAS SE HACECON EQUIPOS EN OPERACIÓN NORMAL

25. TECNICA DE TERMOGRAFIA • DETERMINA LAS PARTES CALIENTES DE UN EQUIPO POR SU ESPECTRO INFRAROJO Y CUYAS LONGITUDES DE ONDA SON MAYORES QUE EL ESPECTRO DE LA LUZ VISIBLE. • MIDE EL ESTADO DE : REDES ELECTRICAS, AISLADORES, CONEXIONES EN ALTA Y BAJA TENSION, SUBESTACIONES ELECTRICAS, CAMARAS DE TRANSFORMACION, TABLEROS DE FUERZA Y CONTROL, MOTORES, REDUCTORES, COMPRESORES, BOMBAS Y AISLAMIENTOS TERMICOS PARA FRIO O CALOR. • LA PRUEBA SE HACE CON EQUIPOS EN OPERACIÓN NORMAL. SU COSTO POR DIA ES APROX $800000 • NORMALMENTE SE CONTRATA UNA PRUEBA POR AÑO

26. TECNICA DE PRUEBA DE AISLAMIENTO Y DISPARO DE PROTECCIONES • SON PRUEBAS ELECTRICAS QUE SE HACEN AL MOTOR, ACOMETIDAS Y PROTECCIONES. • SOBREPOTENCIAL EN DC: SE APLICAN VOLTAJES DC ESCALONADOS Y CRECIENTES ENTRE LAS BOBINAS DEL MOTOR Y SU CARCAZA, MIDIENDO LA CORRIENTE DE FUGA UNA VEZ ESTA ALCANCE UN VALOR ESTABLE. LOS MOTORES QUE NO PASAN ESTA PRUEBA SON SOMETIDOS A LAVADO, BARNIZADO Y SECADO.

27. TECNICA DE PRUEBA DE AISLAMIENTO Y DISPARO DE PROTECCIONES • IMPULSO: COMPARA LA RESPUESTA DEL VOLTAJE DE CADA UNO DE LOS GRUPOS FISICOS DEL MOTOR. ESTA RESPUESTA DEPENDE DE LA INDUCTANCIA Y ESTA VARIA SI HAY FALLAS DE AISLAMIENTO INTERNAS ENTRE GRUPOS O UN GRUPO Y TIERRA. EL MOTOR QUE NO PASA LA PRUEBA DEBE SER REBOBINADO

28. TECNICA DE PRUEBA DE AISLAMIENTO Y DISPARO DE PROTECCIONES • DISPARO DE PROTECCIONES: SE CONECTAN EN SERIE LOS TRES POLOS DEL RELE EXAMINADO Y SE INYECTA UN NIVEL DE CORRIENTE MAYOR AL DE CALIBRACION REGISTRANDO EL TIEMPO ENTRE EL INICIO DE LA FALLA SIMULADA Y EL CAMBIO DE ESTADO DE LOS CONTACTOS Y SE COMPARA CON LAS CARACTYERISTICAS TIPICAS DEL RELE. SI NO PASA LA PRUEBA SE DEBE CAMBIAR LA PROTECCION

29. TECNICA DE PRUEBA DE AISLAMIENTO Y DISPARO DE PROTECCIONES • VENTAJAS: • SE PUEDE SABER SI ES NECESARIO REBOBINAR UN MOTOR • O SI SOLO REQUIERE SER LAVADO, BARNIZADO Y SECADO • SABER CONDICIONES DE LA ACOMETIDA DEL TABLERO DEL MOTOR • ESTADO DE LA CONEXIÓN A TIERRA DEL MOTOR • CALIBRACION CORRECTA DE LAS PROTECCIONES DEL MOTOR • TIEMPO REAL DE RESPUESTA DE LAS PROTECCIONES FRENTE A UNA CONDICION DE SOBRECARGA O AUSENCIA DE FASE. • LA PRUEBA CON LOS EQUIPOS PARADOS Y DESENERGISADOS DURA ENTRE 10 Y 15 MINUTOS POR MOTOR PARA LA S TRES PRUEBAS. • SU COSTO POR DIA ES APROX $700000 • NORMALMENTE SE CONTRATA UNA PRUEBA POR AÑO

30. MONITOREO CONTINUO • CONSISTE EN EL USO DE SENSORES PERMANENTES INSTALADOS EN LOS EQUIPOS Y CONECTADOS A UN SISTEMA DE ADQUISICION DE DATOS QUE ENTREGA INFORMACION CONTINUA LO CUAL PERMITE DETECTAR EL INICIO DE LA FALLA.

31. MONITOREO CONTINUO • ESTE METODO LOGRA AHORROS CONSIDERABLES SOBRETODO EN EL RECAMBIO DE PARTES, DEBIDO A QUE LOS FABRICANTES DE ALGUNAS MAQUINAS RECOMIENDAN SUS CAMBIOS CUANDO LA PROBALIDAD DE FALLA ES TAN SOLO DEL 2%. AL CONOCER LA CONDICION DE LA PARTE SE PUEDE ALARGAR EL INTERVALO DE CAMBIO Y HACERLO CUANDO LE RESTE UN “10%”DE VIDA. (EL TIEMPO REAL PARA UN CAMBIO PUEDE SER DETERMINADO POR LAS INSPECCIONES DEL FUNCINAMIENTO Y LAS CONDICIONES DE LOS ELEMENTOS Y EQUIPOS). • ES NECESARIO ENTENDER QUE HAY FALLAS QUE NO SE DETECTAN EN EL MONITOREO CONTINUO.

32. MONITOREO CONTINUO • LAS FALLAS QUE SE PRESENTAN SON DE DOS CLASES: • IMPREVISTAS Y REPETITIVAS

33. IMPREVISTAS • LAS IMPREVISTAS SE PRESENTAN DE MANERA IRREGULAR Y POR ESO NO PUEDEN SER VISTAS EN EL TIEMPO, COMO POR EJEMPLO UNA SOBRECARGA TEMPORAL. • CUANDO LOS INTERVALOS DE MONITOREO DE CONDICION SE HACEN MAS CORTOS EN EL TIEMPO ES POSIBLE DETECTAR EL IMPREVISTO CUANDO ESTA SE DESARROLLA EN UN TIEMPO MAYOR QUE EL INTERVALO DE MONITOREO. • CUANDO LA MAQUINA ES CRITICA EL INTERVALO DE MONITOREO DEBE REDUCIRSE.

34. IMPREVISTAS SIN DESARROLLO DE TIEMPO • NO SE DETECTAN POR EL MONITOREO DE LA CONDICION, COMO POR EJEMPLO LA FALLA DE UN MATERIAL O LA INCORRECTA OPERACIÓN DE UNA MAQUINA YA SEA POR CAUSA HUMANA O NO.

35. REPETITIVAS • SU DESARROLLO ES PROGRESIVO Y SE ENMARCAN EN UN PATRON DETECTABLE, COMO POR EJEMPLO EL DESGASTE O CAMBIOS EN EL MATERIAL DESPUES DE UN PROCESO DE CRISTALIZACION. • ESTAS FALLAS PUEDEN SER CON O SIN DESARROLLO DE TIEMPO.

36. FALLA REPETITIVA CON DESARROLLO DE TIEMPO • SE DETECTA POR MEDIO DEL MONITOREO DE LA CONDICION Y HAY UNA FRECUENCIA DE INSPECCION ESTABLECIDO. ESTA FRECUENCIA SE DETERMINA DE ACUERDO AL DESARROLLO DE LA FALLA. POR EJEMPLO: • DESGASTE DE UN IMPULSOR DE UNA BOMBA • DESGASTE DE “O RINGS” DE UNA BOMBA • DESGASTE DE LAS VALVULAS DE UN COMPRESOR • DESGASTE DE UN CILINDRO DE UN MOTOR DE COMBUSTION

37. FALLA REPETITIVA SIN DESARROLLO DE TIEMPO • ESTA FALLA SOLO PUDE PREVENIRSE REEMPLAZANDO PARTES.

38. DETECCION Y ANALISIS DE FALLAS • TRES ELEMENTOS QUE INCIDEN: • PERSONAL BIEN CAPACITADO • TENER INSTRUMENTACION BASICA • TENER RUINAS CORRECTAMENTE PLANIFICADAS. • SE TIENE ÉXITO CUANDO LAS FALLAS DETECTADAS SON ANALIZADAS Y SE CORRIGEN DESDE LA CAUSA DE ORIGEN QUE LA ESTA PROVOCANDO. EJEMPLO SE DIAGNOSTICA DAÑO DE RODAMIENTO PERO LO ESTA CAUSANDO UN DESALINEAMIENTO O MALA LUBRICACION.

39. DETECCION Y ANALISIS DE FALLAS • EN GENERAL, DE ACUERDO A ESTADISTICAS DE FALLAS EN MAQUINARIA SE TIENE QUE: • 50% SON CAUSADOS POR DESALINEAMIENTO • 35% SON CAUSADOS POR LUBRICACION • 15% SON CAUSADOS POR OTRAS RAZONES ENTRE ELLAS EL DESBALANCEO, EL DESGASTE NORMAL, BASES INCORRECTAS Y RODAMIENTOS MAL MONTADOS ENTRE OTRAS.

40. ANALISIS DE VIBRACIONES • ES UNA PRUEBA DINAMICA (EQUIPO FUNCIONANDO) EN EL EQUIPO QUE PUEDE DETERMINAR PROBLEMAS COMO: • DESBALANCEO • DESALINEACION • EXCENTRICIDAD • SOLTURA MECANICA • RESONANCIAS • ROCE • LUBRICACION DEFICIENTE • CAVIITACION • FRICCION • TORCEDURAS DE EJE • PROBLEMAS ELECTRICOS DEL ROTOR O EL ESTATOR DE MOTORES ELECTRICOS

41. ANALISIS DE VIBRACIONES • LOS PROBLEMAS ANTERIORES CAUSAN DAÑOS COMO: • ROTURA DE RODAMIENTOS, PARTES, SELLOS, EJES, ACOPLES, BASES Y ANCLAJES. • DESGASTE PREMATURO • RECALENTAMIENTOS • DESTRUCCION DEL EQUIPO.

42. ANALISIS DE VIBRACIONES • EN UNA JORNADA DE OCHO HORAS UN OPERARIO EXPERTO PUEDE MEDIR 100 PUNTOS Y SU VALOR INCLUIDO EL INFORME DE ANALISIS A PRECIOS DE HOY PUEDE ESTAR EN $900 000.oo EL DIA, LO QUE DA UN PROMEDIO DE $9000 POR PUNTO MEDIDO. • NORMALMENTE SE CONTRATAN TRES O CUATRO SERVICIOS AL AÑO PARA EQUIPOS DE LA LINEA DE PRODUCCION Y DOS SERVICIOS PARA LOS EQUIPOS DE SERVICIOS.

43. CUADRO RESUMEN ANALISIS DE VIBRACIONES-DESTINTADO

44. CUADRO RESUMEN ANALISIS DE VIBRACIONES-MOLINO 3

45. CUADRO RESUMEN ANALISIS DE VIBRACIONES-MOLINO 4

46. CUADRO RESUMEN ANALISIS POR TERMOGRAFIA-DESTINTADO

47. CUADRO RESUMEN ANALISIS POR TERMOGRAFIA-MOLINO 3

48. CUADRO RESUMEN ANALISIS POR TERMOGRAFIA-MOLINO 4

49. CUADRO RESUMEN ANALISIS POR TERMOGRAFIA-SERVICIOS ENERGETICOS

50. CUADRO RESUMEN ANALISIS POR ENSAYOS DE AISLAMIENTO-DESTINTADO