RECOPILACIÓN DEL CURSO – LUBRICACIÓN II DESARROLLO DE UN PROGRAMA DE CONFIABILIDAD (Máquinas rotativas)

RECOPILACIÓN DEL CURSO – LUBRICACIÓN II

DESARROLLO DE UN PROGRAMA DE CONFIABILIDAD (Máquinas rotativas)

FILOSOFÍA

• Lubricación reactiva (1880 – 1950): aplicar lubricante de una forma no programada. Implica altos costos.
• Lubricación preventiva (1950): se basa en datos estadísticos, la experiencia y las recomendaciones de los fabricantes de máquinas y lubricantes.  

• Mantenimiento basado en condición: lubricación predictiva. Mediante su desarrollo se busca llevar los diferentes mecanismos de una máquina a alcanzar la vida esperada ().[pic 1]

[pic 2]

Hay diferentes factores (que se explicarán más adelante) que afectan la . El diagnóstico de las máquinas se realiza mediante diferentes pruebas de laboratorio (básicas o especiales). [pic 3]

1. Descripción del programa de confiabilidad

Con el fin de lograr el mejor desempeño posible de los activos de una empresa se ejecuta la lubricación centrada en confiabilidad, que busca alcanzar en los equipos la vida disponible (especificada por el fabricante). Con este fin se realiza monitoreo de los factores de operación que pueden indicar la forma en la que está operando la máquina como la temperatura, las vibraciones y el estado del lubricante.

1. Desarrollar la matriz de criticidad

Con el fin de clasificar los equipos de una planta se estudian algunos factores que determinan su criticidad por medio de una herramienta gráfica llamada matriz de criticidad.

A cada factor se asigna un puntaje entre 1 y 100 que define que tan alto es el impacto del equipo en ese aspecto.

Aspectos:

1. Parada no deseada (para la planta o toda la empresa)
2. Alto flujo cesante
3. Afecta la seguridad de las personas
4. Afecta el ambiente
5. Afecta imagen de la empresa

Formato de la matriz:

1. Clasificación de máquinas

Se realiza un listado de los equipos rotativos de la empresa y se clasifican según el resultado obtenido en la matriz de criticidad. Se definen tres categorías: críticos, esenciales y de propósito general.

1. Críticas (>100): su falla tiene un alto impacto en el proceso productivo de la planta.
2. Esenciales (>100): aquellos equipos críticos que cuentan con un respaldo, por lo tanto su falla no generaría parada, pero las condiciones de producción no son las más apropiadas.
3. Propósito general (<100): equipos que no tienen un impacto inmediato sobre la producción.

De acuerdo a esta clasificación se asigna una frecuencia y un tipo de monitoreo.

Ejemplo:

• Vida de los mecanismos

1. Vida a la fatiga: es la vida para la cual se diseña. Se expresa en horas.
2. Vida disponible: el fabricante considera factores que disminuye la vida.  [pic 4]
3. Vida esperada: [pic 5]

• Estudiar los factores que afectan la vida disponible ()[pic 6]

[pic 7]

Donde:

 = Temperatura en la zona de fricción tribológica[pic 8]

 = Viscosidad. Espesor de la película lubricante en la zona de fricción.[pic 9]

 = Presencia de óxidos en el lubricante.[pic 10]

 = Contenido de agua en el lubricante.[pic 11]

 = presencia de partículas sólidas[pic 12]

 = vibraciones [pic 13]

En general cuando:

 El desgaste es normal y . En una empresa eso significa: rentabilidad, productividad y competitividad. [pic 14][pic 15]

 El desgaste es anormal. . Aunque hay tiempo de programar paradas, podría resultar en que la empresa salga del mercado. [pic 16][pic 17]

 Hay alto riesgo de una falla catastrófica y sería necesario realizar una parada no programada.[pic 18]

• Tipos de desgaste

1. Adhesivo: cuando hay contacto metal – metal. No hay película lubricante.
2. Fatiga superficial
3. Erosivo: - Cavitación – Corrientes eléctricas
4. Abrasivo
5. Corrosivo

Desgaste asociado a los factores:

 = adhesivo, fatiga superficial[pic 19]

 = adhesivo, fatiga superficial[pic 20]

 = corrosivo, erosivo[pic 21]

 = corrosivo, adhesivo[pic 22]

 = erosivo, abrasivo[pic 23]

 = adhesivo, fatiga superficial [pic 24]

• Ventanas operativas

OC = Operación confiable

OF = Operación en falla

EF = En falla

MT = Mantenimiento

[pic 25]

Para  se pueden identificar  y  , que corresponden a la temperatura de operación confiable y operación en falla, conocido también como de peligro, corto o disparo. [pic 26][pic 27][pic 28]

Ejemplo:

Sistema motor eléctrico – reductor con acople.

[pic 29]

El   se tienen en cuenta en la temperatura los sistemas tribológicos. [pic 30]

Para tomar las medidas en planta se deben tener instrumentos para tomar temperaturas, recipientes para recolectar muestras de lubricante y equipo para registro de vibraciones. Estas herramientas son indispensables para obtener los datos correctos, el registro siempre se complementa por la percepción del encargado.

Monitoreo: se debe recolectar información sobre la temperatura de operación, el lubricante y las vibraciones.

En este caso las zonas tribológicas son los rodamientos del motor, el acople y los rodamientos del rodillo conducido y los rodamientos del rodillo conductor.

Temperatura de operación:

 debe estar entre 50 °C y 70 °C[pic 31]

 debe estar entre 35 °C y 50 °C[pic 32]

• El punto más crítico es el lugar en que se tocan los dos engranajes, que es donde se multiplica el torque, y la fricción es muy alta.
• El otro lugar donde se debe tomar la temperatura es en el cárter (depósito de lubricante).

Lubricación:

• Tipo de lubricante ( ISO o AW)
• Los parámetros para analizar en las pruebas de laboratorio (según normas ASTM o ISO). Se mediría: i. Propiedades físico - químicas, ii. Contenidos de aditivos metálicos, iii. Nivel de contaminación, iv. Nivel de desgaste de los mecanismos.

Vibraciones:

• Los valores de las ventanas operativas. Se deben analizar de acuerdo a la norma ISO 1846-2. Estos valores se van refinando.
• Los valores se toman en los puntos de apoyo en sentido vertical, horizontal y axial.

Cálculo de factores:

Temperatura:

Se deben conocer , que es el valor normal para operar, y  que es el valor máximo. En este caso se van a considerar: [pic 33][pic 34]

Valores teóricos:

• Zona de fricción:  = 55°C y = 65°C[pic 35][pic 36]
• Cárter:  = 47°C y = 50°C[pic 37][pic 38]

Valores monitoreados se hallan los valores de los factores.  

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