Análisis de aceites en uso
Este es el primer artículo de una serie sobre el análisis de aceites en uso.
Las dos causas principales de fallas en los equipos son las fallas de operación y mantenimiento.
En el universo del mantenimiento, existen los principales tipos descritos en la tabla 1.
El análisis de aceites en uso es una herramienta que consiste en la recolección periódica de muestras de lubricante y evaluación de sus propiedades en pruebas de laboratorio estandarizadas.
En el mantenimiento correctivo, el análisis del aceite después de la falla mostrará un alto desgaste, que ya se espera, y contaminación. Puede ser útil para identificar los contaminantes presentes y ayudar en la investigación de la causa del problema.
En preventivo, el cambio de carga lubricante se realiza por tiempo. En este caso, el análisis del lubricante en uso puede ser útil para evaluar si este período de intercambio es adecuado o no
Técnicas de monitorización
Desde el nivel predictivo, el análisis de lubricantes en uso, junto con otros como el análisis de vibraciones y la termografía, es fundamental para identificar cambios en el comportamiento de la máquina y proporcionar información para identificar el inicio del proceso de falla.
El análisis de vibraciones se realiza a través de sensores que miden la vibración a diferentes frecuencias y también su amplitud. La variación de esta información a lo largo del tiempo y cuando se compara con las referencias, identifica problemas como desequilibrios, desalineaciones, huecos en los rodamientos, problemas de lubricación entre otros.
La termografía se realiza a través de una cámara termográfica que mide la radiación infrarroja emitida y transforma estos datos en imágenes térmicas, identificando las diferencias de temperatura entre las partes del equipo. De esta manera, se identifican puntos calientes o fríos anormales que pueden ser indicios de posibles fallas.
Como la mayoría de las tecnologías de mantenimiento predictivo, el valor real del análisis termográfico no se deriva de mediciones instantáneas, sino de datos de tendencias y análisis adicionales de los datos obtenidos.
El aumento de la temperatura suele ser un síntoma de una falla catastrófica inminente o un mal funcionamiento de la maquinaria. Las cámaras de imágenes infrarrojas remotas se pueden utilizar para obtener rápidamente perfiles de temperatura multipunto que se pueden evaluar fácilmente.
Este tipo de inspección se puede realizar con poca o ninguna interrupción en la operación de la planta y se puede utilizar como una herramienta de detección en inspecciones de mantenimiento predictivo diarias o semanales.
La retroalimentación constante de estas inspecciones se puede utilizar para verificar cambios en el comportamiento de equipos móviles o industriales, y estos cambios son de valor e interés real.
El uso conjunto de estas técnicas, una complementando la información de la otra, permite la reducción drástica de fallas en los equipos. Otra fuente importante de información es a partir de los datos de funcionamiento del equipo: presión diferencial de filtros, caudales, temperaturas, etc. Todos ellos juntos son la base del mantenimiento predictivo y proactivo.
Programa de análisis de lubricantes en uso
El análisis de lubricantes en uso no debe adoptarse al azar, ya que implicará costos que no traerán beneficios de retorno, como recolectar una muestra de lubricante solo cuando el equipo tenga problemas para saber lo que está sucediendo. Sin un historial de comportamiento de las propiedades de este lubricante en este equipo, no es posible emitir un informe que realmente ayude en la identificación y solución del problema, porque no hay referencias para la comparación.
Esta herramienta debe implementarse a través de un plan de monitoreo que considere:
-
- Criticidad del equipo;
- Identificación si el lubricante en uso es el apropiado;
- Periodicidad de la recogida de muestras;
- Punto de recogida de muestras;
- Ensayos a realizar.
Ejemplo: bomba multiestación para inyección de agua en plataforma de producción de petróleo
Este tipo de bomba es fundamental en la producción de petróleo en algunos pozos porque la inyección de agua aumenta la extracción de petróleo.
Es una bomba Sulzer de ocho etapas accionada por un motor eléctrico. Los rodamientos son de buje metálico y el lubricante es de grado mineral ISO VG 68 tipo R&O (antioxidante y anticorrosivo). Este equipo estaba siendo monitoreado por técnicas de vibración, análisis de los datos de operación y muestra del lubricante en uso.
El análisis de vibraciones identificó un ligero aumento de amplitud a ciertas frecuencias. Los datos de la operación no mostraron ningún cambio significativo. El análisis de aceite identificó un aumento en la cantidad de partículas de tamaño de 5 a 15 μm y, en la siguiente muestra, se identificó un aumento en el contenido de estaño (material de carcasa de buje). Se concluyó que comenzaba un desgaste en el rodamiento. La bomba se programó para detenerse cuando fuera apropiado para el proceso, manteniendo el monitoreo de la máquina para garantizar que no ocurriera una falla, y se reemplazó la carcasa.
Este es un ejemplo de mantenimiento preventivo. El apagado de la máquina se programó de acuerdo con su condición.
Evolucionando hacia el mantenimiento proactivo en este caso, se identifica la causa raíz del desgaste de esta carcasa. Probablemente la presencia de partículas provocó un desgaste abrasivo en la carcasa generando más partículas y el aumento del contenido de estaño en la muestra de aceite. Analizando los huecos de los rodamientos, se identifica el grado de limpieza que debe tener el lubricante para evitar este desgaste. A partir de ahí, se establecen modificaciones en los procedimientos, incluyendo la instalación de filtros de respiración para evitar la entrada no deseada de partículas sólidas, filtración de la carga lubricante en la alimentación y reposición de nivel y posible filtración offline de la carga periódicamente.
El análisis de lubricantes en uso es una herramienta poderosa para aumentar la confiabilidad del equipo y reducir las fallas y debe usarse de manera sistemática y planificada junto con otras técnicas de monitoreo.
En el próximo artículo se abordará el tema de la recolección de muestras para el monitoreo de lubricantes. ¡Hasta entonces!
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