HERRAMIENTAS DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
INTRODUCCION
El mantenimiento todos los días está evolucionando, y con él, también se ha incrementado el uso de los instrumentos electrónicos de medición. Ahora vemos que empresas industriales de toda envergadura, están complementando su visión de realizar mantenimientos correctivos y preventivos para asegurar disponibilidad, con un mantenimiento proactivo que alberga conceptos relativamente nuevos tales como confiabilidad (mantenimiento predictivo), mantenimiento basado en condición, aseguramiento de la calidad del mantenimiento. Finalmente, la disponibilidad aumenta, las intervenciones disminuyen y el cumplimiento de los compromisos de producción queda asegurado. El Recurso Humano Proactivo es la clave y la Tecnología es la principal herramienta de esta gestión.
Es decir, la Industria tiene que distinguirse por una correcta explotación y un mantenimiento eficaz. En otras palabras, la operación correcta y el mantenimiento oportuno constituyen vías decisivas para cuidar lo que se tiene.
Y para el mantenimiento predictivo el uso adecuado de todas sus herramientas y con personal altamente capacitado, una empresa será capaz de competir con cualquiera ya que los tiempos muertos y paros no programados serán cosa del pasado.
Es por eso que en este trabajo se incluyen todas las herramientas del mantenimiento predictivo para tener conocimiento de cada una de ellas y estas son las siguientes:
Ø AMEF
Ø ARBOL DE FALLAS
Ø TERMOGRAFIA
Ø ULTRASONIDO
Ø ANALISIS DE LUBRICANTES
Ø ANALISIS DE VIBRACIONES
DESARROLLO
AMEF (Análysis De Modo Y Efecto De Falla)
Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) es una metodología de un equipo sistemáticamente dirigido que identifica los modos de falla potenciales en un sistema, producto u operación de manufactura / ensamble causadas por deficiencias en los procesos de diseño o manufactura / ensamble. También identifica características de diseño o de proceso críticas o significativas que requieren controles especiales para prevenir o detectar los modos de falla. AMEF es una herramienta utilizada para prevenir los problemas antes de que ocurran.
Historia del AMEF
Los AMEFs han estado por mucho tiempo. Antes de que cualquier formato documentado sea elaborado, los inventores y expertos del proceso tratan de anticiparse a lo que puede estar mal en un diseño o un proceso antes de que el mismo sea desarrollado. La prueba y error así como el conocimiento de cada falla son tanto costosos como consumidores de tiempo. Por ejemplo: cada interacción de un invento debe fallar mediante un experimento llevado por un grupo de ingenieros o inventores y aprovechar su conocimiento para reducir la probabilidad de que la falla ocurra.
Los AMEFs fueron formalmente introducidos a finales de los 40’s mediante el estándar militar 1629. Utilizados por la industria aeroespacial / desarrollo de cohetes, los AMEF y el todavía más detallado Análisis Crítico del Modo y Efecto de Falla (ACMEF) fueron de mucha ayuda en evitar errores sobre tamaños de muestra pequeños en la costosa tecnología de cohetes.
El principal empuje para la prevención de fallas vino durante los 60’s mientras se desarrollaba la tecnología para enviar un hombre a la luna. Ford Motor Company introdujo los AMEF en la industria automotriz a finales de los 70’s para consideraciones de seguridad y requisitos regulatorios después del fracaso del modelo "Pinto". Ford Motor Company también utilizó los AMEF’s efectivamente para mejoras en la producción y en el diseño.
El avance actual del AMEF ha venido del sector automotriz ya que los AMEF’s son requeridos para todos los Diseños y Procesos a fin de asegurar la prevención de problemas. Integrado dentro de la Planeación Avanzada de la Calidad del Producto (APQP), el AMEF en los formatos de Diseño y Proceso provee la principal herramienta para mitigar el riesgo dentro de la estrategia de prevención. Cada causa potencial debe ser considerada por su efecto sobre el producto o proceso y de acuerdo al riesgo las acciones deben ser determinadas y el riesgo recalculado después de que las acciones se han terminado. Toyota ha tomado este solo paso más allá con el proceso Revisión del Diseño Basada en Modos de Falla (RDBMF). RDBMF lleva al usuario a través del proceso de AMEF considerando todos los cambios intencionales e incidentales y sus efectos en el desempeño de un producto o proceso. Estos cambios enfocados en causas potenciales requieren acciones de seguimiento para resolver el riesgo. Las revisiones al Diseño son el principal lugar para verificar el progreso y anotar esos riesgos.
Análisis Robustos de las Matrices de Interfaces, Diagramas de Límites y Diagramas de Parámetros son extremadamente importantes antes de un desarrollo del AMEF. Los factores de ruido y las interfaces con otras partes y/o sistemas son donde un número muy grande de fallas se encuentran así que los ingenieros de diseño se enfocan en la manera de controlarlos directamente. Las interfaces compartidas son un área donde muchas fallas ocurren actualmente.
Desarrollo del AMEF
Los AMEF’s son desarrollados en tres distintas fases donde las acciones pueden ser determinadas. Es imperativo hacer un trabajo previo al AMEF para asegurar que lo Robusto y la historia pasada están incluidos en el análisis.
Paso 1 es determinar todos los modos de falla con base en los requerimientos funcionales y sus efectos. Si la severidad de los efectos es de 9 o 10 (impactando aspectos de seguridad o regulatorios) las acciones deben ser consideradas para cambiar el diseño o el proceso eliminando el Modo de Falla si es posible o protegiendo al cliente de su efecto.
Paso 2 describir las causas y Ocurrencias para cada Modo de Falla. Esto es el desarrollo detallado en la sección del AMEF de proceso. Revisando el nivel de la probabilidad de ocurrencia para las severidades más altas y trabajando hacia abajo, las acciones son determinadas si la ocurrencia es alta (> 4 para lo que no es seguridad y nivel de ocurrencia <1>
Paso 3 considerar pruebas, verificación del diseño y métodos de inspección. Cada combinación de los pasos 1 y 2 los cuales sean considerados como riesgo requieren un número de detección. El número de detección representa la habilidad de las pruebas e inspecciones planeadas para quitar defectos o evitar los modos de falla.
Después de que cada uno de estos pasos es desarrollado, después los Números Prioritarios de Riesgo (RPN) son calculados. Es importante notar que los RPNs son calculados después de que tres posibles oportunidades para tomar acciones han ocurrido. Las acciones no son solamente determinadas con base en los valores RPN. El valor de RPN como tal no juega un rol importante en las acciones, solamente en la evaluación de las acciones cuando han sido terminadas.
Seleccionar un valor de RPN arbitrariamente no es efectivo para dirigir los cambios si el orden de las mejoras no es controlado (severidad, ocurrencia, detección) en los pasos 1,2,3 descritos anteriormente.
En años pasados, seleccionar un RPN llevó a lograr inmediatamente números más bajos sin cambios reales o mejoras. Esto no es prevención de la falla, sino un mal direccionamiento de los equipos de diseño y proceso en los requerimientos para el desarrollar el AMEF.
AMEF en la selección de Características Especiales
Los AMEFs son utilizados para definir características especiales que la comunidad de diseño puede tener inquietud acerca de si estas características afectan el desempeño. Estas características son transformadas a dimensiones o variables y enviadas a la actividad de diseño del Proceso para planes de mitigación o a prueba de error a fin de reducir el riesgo de pobre desempeño. El tiempo para esto es crítico a fin de obtener el mejor beneficio. Planeación Avanzada de la Calidad del Producto (APQP) provee la estructura concurrente y colaborativa para realizar este proceso efectivamente. Eventualmente, la capacidad del proceso y la evidencia de los Controles del Proceso descritos en un plan de control son requeridas.
Beneficios del AMEF
§ Mejora la calidad, confiabilidad y seguridad de los productos / servicios / maquinaria y procesos
§ Mejora la imagen y competitividad de la compañía
§ Mejora la satisfacción del cliente
§ Reduce el tiempo y costo en el desarrollo del producto / soporte integrado al desarrollo del producto
§ Documentos y acciones de seguimiento tomadas para reducir los riesgos
§ Reduce las inquietudes por Garantías probables
§ Integración con las tñecnicas de Diseño para Manufactura y Ensamble
Aplicaciones del AMEF
§ Proceso — análisis de los procesos de manufactura y ensamble
§ Diseño — análisis de los productos antes de sean lanzados para su producción
§ Concepto — análisis de sistemas o subsistemas en las primeras etapas del diseño conceptual
§ Equipo — análisis del diseño de maquinaria y equipo antes de su compra
§ Servicio — análisis de los procesos de servicio antes de que tengan impacto en el cliente
AMEF en Desarrollo de Maquinaria
La confiabilidad y el mantenimiento de la maquinaria son cruciales para muchas empresas de manufactura tal como los tiempos muertos de mantenimiento o las reparaciones, las cuales deben mantenerse al mínimo. AMEF es una herramienta la cual ayuda a los diseñadores y constructores de herramental y equipo a determinar cuando mejorar la confiabilidad de los componentes y cuando utilizar partes comunes. Todas las actividades R&M deben considerar el costo de propiedad o Costo del Ciclo de Vida (LCC) lo cual debe ser determinado antes de construir el equipo. AMEF es una parte integral de la determinación del LCC.
AMEF en la Industria Aeroespacial y de Defensa
Análisis de Modo y Efecto de Falla ha sido siempre parte de la industria Aeroespacial desde el primer uso en los cohetes. AMEF continúa siendo una parte integral del desarrollo de los Aviones, sistemas de Misiles, Radares, Comunicaciones, Electrónicos y otras tecnologías de interfase. Nuevas innovaciones en esta tecnología de prevención ha mejorado su efectividad.
ARBOL DE FALLAS
Antecedentes
Análisis de Fallas con Diagramas de Árbol (FTA, por sus siglas en inglés).El FTA fue desarrollado por ingenieros para mejorar la seguridad de los sistemas de misiles. Entendieron que la mayoría de accidentes/incidentes resultan de fallas inherentes a un sistema. Un sistema consta de personas, equipo, material y factores ambientales. Este sistema realiza tareas específicas con métodos recomendados. Los componentes de un sistema y su ambiente están interrelacionados, y una falla con cualquier parte puede afectar las demás partes.
Un evento negativo puede ser un por poco o un incidente que podría haber resultado en lesiones personales a un empleado o daños a equipo/propiedad.
Árboles de Fallas
Árboles analíticos negativos o árboles de fallas son herramientas excelentes para localizar y corregir fallas. Pueden usarse para prevenir o identificar fallas antes de que ocurran, pero se usan con más frecuencia para analizar accidentes o como herramientas investigativas para señalar fallas. Al ocurrirse un accidente o una falla, se puede identificar la causa raíz del evento negativo.
Se analiza cada evento al hacer la pregunta, “¿Cómo es posible que esto suceda?”. Al contestar esta pregunta, se identifican las causas principales y como se interactúan para producir un evento no deseado. Este proceso de lógica sigue hasta identificar todas las causas posibles. A lo largo de este proceso, se usa un diagrama de árbol para grabar los eventos identificados. Las ramas del árbol terminan cuando estén completos todos los eventos que resultan en el evento negativo.
La técnica consiste en un proceso deductivo basado en las leyes del Álgebra de Boole, que permite determinar la expresión de sucesos complejos estudiados en función de los fallos básicos de los elementos que intervienen en él.
Consiste en descomponer sistemáticamente un suceso complejo (por ejemplo rotura de un depósito de almacenamiento de amoniaco) en sucesos intermedios hasta llegar a sucesos básicos, ligados normalmente a fallos de componentes, errores humanos, errores operativos, etc. Este proceso se realiza enlazando dichos tipos de sucesos mediante lo que se denomina puertas lógicas que representan los operadores del álgebra de sucesos.
Cada uno de estos aspectos se representa gráficamente durante la elaboración del árbol mediante diferentes símbolos que representan los tipos de sucesos, las puertas lógicas y las transferencias o desarrollos posteriores del árbol.
Ejemplo de árbol de fallos: lo vemos a la derecha
Los símbolos representan tanto sucesos, puertas lógicas y transferencias. Los más importantes son los siguientes:
El Análisis de Fallas con Diagramas de Árbol
El FTA consta los pasos siguientes:
1. Definir el evento superior.
2. Conocer el sistema.
3. Construir el árbol.
4. Validar el árbol.
5. Evaluar el árbol.
6. Considere cambios constructivos.
7. Considere alternativas y recomiende medidas.
Defina el evento superior. Para definir el evento superior, se tiene que identificar el tipo de falla que se va a investigar. Esto podría ser lo que haya sido el resultado final de un incidente, tal como el volcarse un montacargas.
Determine todos los eventos no deseados en la operación de un sistema. Separe esta lista en grupos con características comunes. Varios FTA tal vez sean necesarios para estudiar un sistema completamente. Finalmente, un evento debe establecerse que representa todos los eventos dentro de un grupo. Este evento llega a ser el evento no deseado que se va a estudiar.
Conozca el sistema. Se debe estudiar toda la información disponible sobre el sistema y su ambiente. Puede ser de ayuda un análisis de trabajo para determinar la información necesaria.
Construya el árbol de fallas. Este paso tal vez sea el más fácil porque se usan solamente pocos de los símbolos y la construcción práctica es muy sencilla.
Evalúe el árbol de fallas.
El árbol ahora necesita examinarse para las áreas donde pueden hacerse mejoras en el análisis o donde tal vez haya oportunidad de utilizar procedimientos o materiales alternativos para disminuir el peligro.
Estudie cambios constructivos. En este paso, cualquier método alternativo que se implementen deben evaluarse más. Esto permite que los asesores vean cualquier problema que esté relacionado con el nuevo procedimiento antes de implementarlo.
Considere alternativas y recomiende pasos. Este es el último paso en el proceso donde se recomiendan acciones correctivas o medidas alternativas.
Beneficios: La ventaja principal de los análisis de árbol de falla son los datos valiosos que producen que permiten evaluar y mejorar la fiabilidad general del sistema. También evalúa la eficiencia y la necesidad de redundancia.
Limitación: Una limitación del análisis de árbol de fallas es que el evento no deseado que se está evaluando tiene que ser previsto y todos los factores contribuyentes a la falla tienen que ser anticipados. Este esfuerzo puede llevar mucho tiempo y puede ser muy caro. Y finalmente, el éxito en general del proceso depende de la habilidad del analista involucrado.
TERMOGRAFIA
Fundamentos de la Termografia por Infrarrojo
La Termografia Infrarroja es una técnica que permite, a distancia y sin ningún contacto, medir y visualizar temperaturas de superficie con precisión.
La Física permite convertir las mediciones de la radiación infrarroja en medición de temperatura, esto se logra midiendo la radiación emitida en la porción infrarroja del espectro electromagnético desde la superficie del objeto, convirtiendo estas mediciones en señales eléctricas.
Los ojos humanos no son sensibles a la radiación infrarroja emitida por un objeto, pero las cámaras termográficas, o de termovisión, son capaces de medir la energía con sensores infrarrojos, capacitados para "ver" en estas longitudes de onda. Esto nos permite medir la energía radiante emitida por objetos y, por consiguiente, determinar la temperatura de la superficie a distancia, en tiempo real y sin contacto.
La radiación infrarroja es la señal de entrada que la cámara termográfica necesita para generar una imagen de un espectro de colores, en el que cada uno de los colores, según una escala determinada, significa una temperatura distinta, de manera que la temperatura medida más elevada aparece en color blanco.
La Termografia en el Mantenimiento Industrial
La gran mayoría de los problemas y averías en el entorno industrial - ya sea de tipo mecánico, eléctrico y de fabricación - están precedidos por cambios de temperatura que pueden ser detectados mediante la monitorización de temperatura con sistema de Termovisión por Infrarrojos. La implementación de programas de inspecciones termográficas en instalaciones, maquinaria, cuadros eléctricos, etc. es posible minimizar el riesgo de un falla de equipos y sus consecuencias, a la vez que también ofrece una herramienta para el control de calidad de las reparaciones efectuadas.
El análisis mediante Termografia infrarroja debe complementarse con otras técnicas y sistemas de ensayo conocidos, como pueden ser el análisis de aceites lubricantes, el análisis de vibraciones, los ultrasonidos pasivos y el análisis predictivo en motores eléctricos. Pueden añadirse los ensayos no destructivos clásicos: ensayos radiográficos, el ultrasonido activo, partículas magnéticas, etc.
Aplicaciones de la Termografia en Mantenimiento Industrial
El análisis mediante Cámaras Termográficas Infrarrojas, está recomendado para:
Instalaciones y líneas eléctricas de Alta y Baja Tensión.
Cuadros, conexiones, bornes, transformadores, fusibles y empalmes eléctricos.
Motores eléctricos, generadores, bobinados, etc.
Reductores, frenos, rodamientos, acoplamientos y embragues mecánicos.
Hornos, calderas e intercambiadores de calor.
Instalaciones de Frío industrial y climatización.
Líneas de producción, corte, prensado, forja, tratamientos térmicos.
Ventajas del Mantenimiento por Termovisión
Método de análisis sin detención de procesos productivos, ahorra gastos.
Baja peligrosidad para el operario por evitar la necesidad de contacto con el equipo.
Determinación exacta de puntos deficientes en una línea de proceso.
Reduce el tiempo de reparación por la localización precisa de la Falla.
Facilita informes muy precisos al personal de mantenimiento.
Ayuda al seguimiento de las reparaciones previas.
ULTRASONIDO
Este método estudia las ondas de sonido de baja frecuencia producidas por los equipos que no son perceptibles por el oído humano.
Ultrasonido pasivo: Es producido por mecanismos rotantes, fugas de fluido, pérdidas de vacío, y arcos eléctricos. Pudiéndose detectarlo mediante la tecnología apropiada.
El Ultrasonido permite:
Detección de fricción en maquinas rotativas.
Detección de fallas y/o fugas en válvulas.
Detección de fugas de fluidos.
Pérdidas de vacío.
Detección de "arco eléctrico".
Verificación de la integridad de juntas de recintos estancos.
Se denomina Ultrasonido Pasivo a la tecnología que permite captar el ultrasonido producido por diversas fuentes.
El sonido cuya frecuencia está por encima del rango de captación del oído humano (20-a-20.000 Hertz) se considera ultrasonido. Casi todas las fricciones mecánicas, arcos eléctricos y fugas de presión o vacío producen ultrasonido en un rango aproximado a los 40 Khz Frecuencia con características muy aprovechables en el Mantenimiento Predictivo, puesto que las ondas sonoras son de corta longitud atenuándose rápidamente sin producir rebotes. Por esta razón, el ruido ambiental por más intenso que sea, no interfiere en la detección del ultrasonido. Además, la alta direccionalidad del ultrasonido en 40 Khz. permite con rapidez y precisión la ubicación de la falla.
La aplicación del análisis por ultrasonido se hace indispensable especialmente en la detección de fallas existentes en equipos rotantes que giran a velocidades inferiores a las 300 RPM, donde la técnica de medición de vibraciones se transforma en un procedimiento ineficiente.
De modo que la medición de ultrasonido es en ocasiones complementaria con la medición de vibraciones, que se utiliza eficientemente sobre equipos rotantes que giran a velocidades superiores a las 300 RPM.
Al igual que en el resto del mundo industrializado, la actividad industrial en nuestro País tiene la imperiosa necesidad de lograr el perfil competitivo que le permita insertarse en la economía globalizada. En consecuencia, toda tecnología orientada al ahorro de energía y/o mano de obra es de especial interés para cualquier Empresa.
ANÁLISIS DE LUBRICANTES
Los análisis de lubricantes proveen a los grupos de mantenimiento de valiosa
Información respecto del proceso de lubricación. Indican principalmente el estado del aceite y soportan en repetidas ocasiones la decisión de continuar usando o no un lubricante. Con un cuidadoso manejo y un completo historial pueden entregar información del estado de los componentes mecánicos y apoyar estrategias de mantenimiento predictivo. Para tal efecto, deben satisfacerse las siguientes dos condiciones:
La máquina debe arrancar con sus componentes en óptimo estado y con nuevo lubricante (un excelente historial ayuda a que esto no sea indispensable) y el lubricante debe haber realizado el ciclo de lubricación dentro de la máquina varias veces, pasando por la bomba, las piezas lubricadas y los filtros.
Los análisis son muy variados: fácilmente se cuentan un centenar diferentes análisis: viscosidad, color, punto de fluidez, residuos de carbón, resistencia a la formación de espuma, herrumbre... para aceites. Otros tantos son consistencia, estabilidad a la oxidación, punto de goteo,... para grasas.
Los análisis requieren de cantidades importantes de lubricante, entre 250 y 500 ml para los de aceite y entre 500 y 1000g para los de grasa.
A continuación hablaremos de los análisis más representativos en nuestro día a día del mantenimiento: El conteo de partículas y el análisis de elementos presentes. Un análisis menos solicitado y más costoso es de suma importancia para el análisis de maquinaria supercrítica: La ferrografía analítica.
FERROGRAFÍA DIRECTA (CONTEO DE PARTÍCULAS)
La ferrografía directa consiste en una medición cuantitativa de la concentración de las partículas ferrosas en una muestra de fluido a través de la precipitación de esas partículas en un tubo de vidrio sometido a un fuerte campo magnético. Dos rayos de luz transportados por fibra óptica impactan sobre el tubo en dos posiciones correspondientes a la localización en la cual las partículas grandes y las pequeñas serán depositadas por el campo magnético. La luz es reducida en relación a las partículas depositadas en el tubo de vidrio y ésta reducción es monitoreada y medida electrónicamente. Dos conjuntos de lecturas son obtenidos de las grandes y pequeñas partículas (partículas por encima de 5 micras y partículas por debajo de 5 micras). Por lo general más de 20,000 partículas mayores de 5 micras indican una alerta de seguimiento y más de 40,000 son excesivas e indican problemas de desgaste en componentes ferrosos de la máquina.
Habilidad requerida para este análisis: Media.
Ventajas: Analizador compacto, portátil, en línea, fácil de operar, poco sensible a la opacidad y contaminación con agua que otras técnicas.
Desventajas: Sólo mide partículas ferromagnéticas. Para que la muestra sea válida el análisis debe ser realizado sobre aceites cambiados o microfiltrados después de cada incidente y que hayan realizado el ciclo de lubricación un número representativo de veces.
ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA (DETECCIÓN DE ELEMENTOS PRESENTES)
Este análisis, en conjunto con el conteo de partículas, es el más popular en la implementación de programas de mantenimiento predictivo, debido a que en los centros industriales, los proveedores de lubricante ofrecen el servicio como un valor agregado a la venta. El principio básico consiste en someter la muestra de lubricante a una fuente alto voltaje (15 kV) en la cual se calienta y libera energía. Fenómenos especiales de radiación se generan, en los cuales se pueden diferenciar y asignar las radiaciones a diferentes frecuencias a elementos específicos constituyentes del lubricante. La intensidad de radiación a una frecuencia específica es proporcional a la concentración de su respectivo elemento.
Algunos de los elementos detectados mas importantes son:
Ø Silicio: polvo, aditivos antiespumantes.
Ø Calcio: polvo, aditivos detergentes.
Ø Bario, Magnesio: aditivos detergentes.
Ø Hierro: engranajes y rodamientos.
Ø Cobre: babbitt de cojinetes de fricción o separadores de rodamientos
Ø Cromo: anillos y camisas de pistón.
Ø Aluminio: pistones.
Ø Estaño, Cobre, Plata: cojinetes.
Ø Plomo: contaminación con gasolina.
Ø Vanadio, Sodio: combustible quemado.
El proveedor del aceite cuenta con tablas de valores máximos de elementos en el lubricante, en relación al tipo de máquina y proceso productivo.
Habilidad requerida para este análisis: Media-Alta.
Ventajas: Se pueden obtener las concentraciones de elementos simultáneos (20 a 60 elementos). La prueba dura alrededor de un minuto. Su costo es bajo.
Desventajas: Puede fallar al vaporizar partículas más grandes de 10 micras. No diagnostica por si sola el tipo de desgaste presente.
FERROGRAFIA ANALÍTICA
La ferrografía analítica se posiciona como una de las técnicas más importantes para el análisis de aceite. Cuando es implementada correctamente provee gran información de causa raíz. A pesar de sus capacidades es frecuentemente excluida de los programas de análisis de aceites, debido a que comparativamente, es bastante costosa.
Además, es una prueba que requiere tiempo, paciencia y alta habilidad (muy buen ojo) por parte del analista. Por lo tanto, este análisis representa costos significativos que no se presentan en otros análisis de aceites. Por otra parte, los beneficios de la ferrografía analítica son muy representativos al lograr una clara identificación de modos de falla que ningún otro análisis provee.
¿QUÉ ES UNA FERROGRAFÍA ANALÍTICA?
El principio de la ferrografía analítica consiste en separar sistemáticamente el material particulado suspendido en el lubricante, sobre una plaqueta de vidrio. La plaqueta es examinada bajo el microscopio para distinguir tamaño, concentración, composición, morfología y condición superficial de las partículas ferrosas y no ferrosas que caracterizan el desgaste.
El examen detallado descubre los misterios de las condiciones de desgaste anormal apuntándolo hacia el componente fuente, con un excelente acercamiento a la causa raíz del problema.
PREPARANDO EL FERROGRAMA...
La ferrografía analítica con la separación magnética de los residuos encontrados en el lubricante. El lubricante es diluido para mejorar la precipitación de partículas y la adhesión a la plaqueta. La muestra diluida se hace fluir sobre la plaqueta por gravedad (la plaqueta se posiciona inclinada). La plaqueta a su vez descansa en un magneto el cual atrae las partículas ferrosas y permite la adherencia en la plaqueta.
Debido al campo magnético las partículas ferrosas se alinean en cadenas horizontales a lo largo de la plaqueta; las partículas mas grandes se depositan hacia el punto de entrada y las pequeñas hacia el punto de salida. Las no ferrosas se depositan aleatoriamente en toda la plaqueta acumulándose sobre las cadenas de partículas ferrosas las cuales actúan como diques. La ausencia de partículas ferrosas reduce sustancialmente la efectividad del análisis de las no ferrosas.
La plaqueta preparada de esta manera con estas cadenas de partículas, se denomina ferrograma. Después de que las partículas son depositadas en el ferrograma la plaqueta se lava y las partículas quedan permanentemente adheridas. El ferrograma está ahora listo para inspección óptica utilizando un microscopio bicromático.
El ferrograma es examinado bajo un microscopio bicromático polarizado equipado con una cámara digital. El microscopio utiliza dos luces: una superior de color rojo (reflejada) y una inferior de color verde (transmitida). Este juego de luces ayuda a distinguir tamaño, forma y geometría de las partículas ferrosas y no ferrosas. Las partículas son clasificadas para determinar el tipo de desgaste y su causa. Para ayudar a la identificación de la composición el analista puede calentar el ferrograma por dos minutos a 600 ºF.
Habilidad requerida para este análisis: Se requiere un experto y un atlas de Partículas.
Ventajas: El análisis del tamaño, color, forma, cambios en tratamiento térmico y efectos de luz de las partículas de desgaste indica al analista experto la naturaleza, severidad y causa raíz de un desgaste anormal. Esta información habilita al grupo de mantenimiento para implementar acciones correctivas y preventivas con excelente acertividad. Se detectan problemas mucho mas tempranamente que con el análisis de emisión y espectrometría. Acerca al analista a la causa raíz del problema.
Desventajas: Se requiere gran experiencia para la lectura del ferrograma. La preparación de la muestra requiere tiempo. Los equipos son bastante costosos comparados con los de otros análisis.
ANALISIS DE LAS VIBRACIONES
INTRODUCCION
El interés de de las Vibraciones Mecánicas llega al Mantenimiento Industrial de la mano del Mantenimiento Preventivo y Predictivo, con el interés de alerta que significa un elemento vibrante en una Maquina, y la necesaria prevención de las fallas que traen las vibraciones a medio plazo.
La medición y análisis de vibraciones es utilizado, en conjunto con otras técnicas, en todo tipo de industrias como técnica de diagnóstico de fallas y evaluación de la integridad de máquinas y estructuras. En el caso de los equipos rotatorios, la ventaja que presenta el análisis vibratorio respecto a otras técnicas como tintas penetrantes, radiografía, ultrasonido, etc., es que la evaluación se realiza con la máquina funcionando, evitando con ello la pérdida de producción que genera una detención.
DEFINICIÓN
En su forma más sencilla, una vibración se puede considerar como la oscilación o el movimiento repetitivo de un objeto alrededor de una posición de equilibrio.
Ø Las vibraciones son fluctuaciones de un sistema mecánico o estructural alrededor de una posición de equilibrio.
Ø Las vibraciones son variaciones periódicas temporales de diferentes magnitudes.
Ø Una vibración Mecánica es el movimiento de una película o de un cuerpo que oscila alrededor de una posición de equilibrio.
CLASIFICACION
Una vez que hemos visto las diferentes definiciones de vibración veremos que hay diferentes tipos de vibraciones mecánicas, esto se debe a que hay diferentes causas y consecuencias de las vibraciones mecánicas.
Vibración libre
Es cuando un sistema vibra debido a una excitación instantánea, es decir un sistema vibra libre mente solo y solo si existen condiciones iníciales.
Vibración forzada
Es cuando un sistema vibra debida a una excitación constante.
Esta energía es disipada por el fenómeno llamado amortiguación, en ocasiones es despreciable.
Vibración amortiguada
Es cuando la vibración de un sistema es disipada
Vibración no amortiguada
Es cuando la disipación de energía se puede disipar para su estudio.
El amortiguamiento es un sinónimo de la perdida de energía de sistemas vibratorios. Este hecho puede aparecer como parte del comportamiento interno de un material, de rozamiento, o bien, un elemento físico llamado amortiguador.
ORIGENES DE LAS VIBRACIONES
3. HOLGURA MECÁNICA EJE-AGUJERO:
4. SOLTURA ESTRUCTURAL:
EXCENTRICIDAD
6. ROTOR O EJE PANDEADO:
7. RESONANCIAS Y PULSACIONES:
8. FALLAS EN ENGRANAJES:
9. BANDAS:
11. FALLAS EN RODAMIENTOS:
ETC.
El interés principal para el mantenimiento deberá ser la identificación de las amplitudes predominantes de las vibraciones detectadas en el elemento o máquina, la determinación de las causas de la vibración, y la corrección del problema que ellas representan. Las consecuencias de las vibraciones mecánicas son el aumento de los esfuerzos y las tensiones, pérdidas de energía, desgaste de materiales, y las más temidas: daños por fatiga de los materiales, además de ruidos molestos en el ambiente laboral, etc.
CONCLUSIÓN
Cabe menciona que el mantenimiento predictivo es el más caro de todos los tipos de mantenimiento principalmente por el uso de sus herramientas en la que involucra equipo de medición muy sofisticado y de alta tecnología, para llegar a obtener datos confiables, y no solo por esto si no que también por el personal altamente capacitado y experto en cada una de las herramientas, ya que sin ellos no se podría hacer uso de todas estas herramientas o de alguna forma nadie podría interpretar todos lo datos arrojados por los dispositivos o equipos de medición.
Pero esto solo es al principio y con el paso del tiempo se torna en uno de los mas baratos simplemente por el echo de que un mantenimiento predictivo bien aplicado con todas sus herramientas y el buen uso de los equipos se evitan los paros no programados o los tiempos muertos que en muchos casos eso cuesta mucho dinero y esto se refleja en el aumento de producción por tener maquinas eficientes.
BIBLIOGRAFIA
http://www.quality-one.com/services/fmeaES.phphttp://www.tdi.state.tx.us/pubs/videoresourcessp/spstpfaulttree.pdfhttp://www.solomantenimiento.com/m-termografia.htmhttp://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_mecanica/mantenimientopredictivo/
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