Tecnicas de Mantenimiento Predictivo Sesion 5

VI SEMESTRE INST: Ing. FERNANDO ALVARADO APAZA Modulo: Técnicas de Mantenimiento Predictivo

OBJETIVOS

 Al finalizar la sesión el aprendiz estará en condiciones de conocer a las herramientas y equipos que se utilizan en el mant ma nten enim imie ient nto o pr pred edic icti tivo vo,, ob obse serv rvan ando do la las s no norm rmas as de seguridad e higiene industrial/ambiental.

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MANTENIMIENTO MANTENIMI ENTO PREDICTIVO

INTRODUCCIÓN Debido Debi do a los los alto altoss cost costos os de mant manten enim imie ient nto o que que se reca recarg rgan an en los los cost costos os de ind inducció cción, n, se ha hech echo neces cesario rio imp implan lantar un Sis Sistema ema de Man Mantenim enimie ien nto difer diferen ente te a las trad tradici iciona onales les

Es decir ecir Correc rrectto y pre preventi entivvo, que se bas basa en el Est Estado ado de Funcio cionamien iento de los los Equi Equipo pos, s, llam llamad ado o Mantenimiento Mantenimiento Preventivo Preventivo

El Mantenimiento Preventivo ha sido valioso para aumentar la produ producci cción ón y dismin disminuir uir los tiemp tiempos os de para parada dass impre imprevis visto toss

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MANTENIMIENTO MANTENIMI ENTO PREDICTIVO

Se basa en el monitoreo regular de síntomas de los equipos

mediante

instrumentos

Controlando primordialmente su estado de funcionamiento Se interviene La reparación del equipo cuando es absolutamente necesario

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BENEFICIOS DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO •

1

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•

Incluye ventajas del Mantenimiento Preventivo.

•

Elimina pérdidas de Producción.

•

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5

Se obtiene la máxima vida útil de los componentes de una máquina o equipo.

•

Elimina la necesidad de una inspección periódica programada para el equipo. Reducir las horas extra de Mantenimiento.

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•

Encuentra serios problemas.

•

Reduce las paradas imprevistas.

•

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•

Se conoce con precisión cuando y que debe ser cambiado en la máquina.

Aumenta la confiabilidad y disponibilidad de las máquinas.

Mantenimiento predictivo qué es y para qué sirve

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Cambio en algún elemento o parte de la máquina lo cual provoca que no pueda operar satisfactoriamente.

FALLA

ETAPAS QUE PROCEDEN A LA FALLA FINAL

Deterioro Malestar del Equipo Daño Insipiente Defecto Insipiente

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Daño Generalizado

MANTENIMIENTO PREDICTIVO Cuando la falla no esta relacionado con el tiempo de funcionamiento pero la máquina da alguna clase de advertencia, en la etapa final de la falla.

Intervalo Neto P-F, es el intervalo mínimo probable al transcurrir entre descubrimiento de una potencial falla y la ocurrencia, regula el tiempo disponible para realizar una acción correctiva. Las consecuencias operacionales de falla son evitada .

La tarea según condición son técnica factible. Las tareas según Condición son técnicamente factibles si:  Es posible definir una clara potencial condición de falla.  El intervalo P-F es razonablemente consistente.  Es práctico monitorear el ítem en intervalos menores que el intervalo P-F

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TÉCNICAS SEGÚN CONDICIÓN DEL EQUIPO

1. •

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2. Técnica de monitoreo de condición, las cuales implican el uso de equipo especializado para monitorear la condición de otro equipo.

•

Técnicas basadas según variaciones en calidad de producción.

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Técnicas de monitoreo de efectos primarios, (velocidad, caudal, presión, temperatura, potencia, corriente, etc.)

•

Técnicas de inspección basadas según los sentidos humanos .

Diferentes Fallas Potenciales Pueden Predecir un Modo de Falla

Por ejemplo, considere un rodamiento de bolas cuya falla sea descrita como se obstruye debido a desgaste y desmejoramiento. La figura demuestra como esta falla podría ser precedida por una variedad de fallas potenciales, cada una de las cuales podría ser detectada por una diferente tarea según condición.

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DETERMINAR AL INTERVALO P-F

1. Selección de intervalos arbitrarios: Sugiere intervalos cortos o largos 2. Observación Continua: Observar desde la falla potencial hasta que falle. 3. Investigación: Simular la falla en laboratorio y/o módulos.

4. Procedimiento Racional: En base a la experiencia y juicio.

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Procedimiento Racional

Trabajo en grupo: Mantenimiento, Operador y Supervisor

- Qué tan rápido al ítem falla (días, semanas, meses)

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.

- Forma de falla y los síntomas de fallas.

- Concentrarse en modo falla.

EQUIPO DE MEDICIÓN Y CONTROL DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

1. VIBRÓMETROS

Son instrumentos de vibración que dan un único nivel de vibración medido en una intensa gama de frecuencia.

CARACTERÍSTICAS PARTICULARES:  

Control de cavilación Medidor de velocidad de rotación, etc.

MEDIDA

1. Características: - Valor global

Rango de medición y alcances de un instrumento de este tipo:

2. Unidades: - Desplazamiento en micras. - Velocidad en mm/s

3. Rango de Frecuencia: - 600 a 60000 C.P.M. 14

ALCANCE

1. Condición de funcionamiento de los equipos.

2. Desmejoramiento en el tiempo.

2. ANALIZADORES

Son instrumentos que filtran la señal de la vibración dejando pasar aquellas partes de la señal de vibración que están contenidas en una estrecha banda de frecuencia

3. ANALIZADOR DE VIBRACIÓN (Analógicos)

Son instrumentos que permiten medir amplitud, frecuencia y fase de los diferentes componentes de la señal electrónica proveniente de los sensores. 15

4. ANALIZADOR DE TIEMPO REAL (F.F.T.)

Son instrumentos para el análisis de vibraciones, su funcionamiento está basado en el uso de un microprocesador incorporado al instrumento. Características 





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Funciona como analizador de espectros de amplitudes y fases en el campo de las frecuencias. Las memorias del instrumento permiten la comparación de espectros, cálculo del promedio de espectros. El uso de las técnicas digitales permite el análisis exacto sin distorsión de las vibraciones transitorias.

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5. COLECTOR DE DATOS / ANALIZADOR

Es un instrumento capaz de adquirir, transferir y analizar la información, puede colectar datos multiparamétricos y funciona  junto con un sistema de software analíticos.

Limitaciones y alcances de los instrumentos:

Los instrumentos pueden evaluar vibración de las máquinas o rotativas o alternativas El más simple

El más completo

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Solo nos indica severidad vibracional Realiza un análisis completo de vibraciones así como su colección automática

Lubricantes •

•

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La lubricación constituye una pequeña pero esencial importancia dentro de la actividad del mantenimiento. Es un factor vital para la vida útil de una maquinaria, ya que disminuye la fricción y el aumento de la temperatura.

 Acción del Lubricante •

•

•

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  Ninguna pieza es completamente lisa, aun las piezas completamente pulidas, cuando estas son examinadas bajo microscopio muestran formas de serrucho.   Si una pieza gira dentro de otra, sin lubricación, habrá considerable fricción debido a la tendencia al acoplamientos entre partes rugosas. La fricción genera calor y elevada temperatura reduce las cualidades de resistencia al desgaste hasta el punto en que se inicia el deterioro de las superficies de contacto.

 Acción del Lubricante •

•

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El lubricante que se interpone entre las piezas, reduce la fricción debido a una película que evita el contacto entre las superficies.   La disminución de la fricción permite mayor libertad de movimiento y reduce enormemente la cantidad de calor  generado.

Objetivos de la lubricación 1. 2. 3. 4. 5.

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Reducir al mínimo la fricción. Mantener la temperatura de las partes móviles dentro de los limites tolerables. Arrastrar las impurezas fuera del área de contacto. Realizar estanqueidad entre las partes móviles y los sellos. Proteger el lubricante de la degradación que afecte las partes metálicas.

 Análisis de Lubricantes •

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•

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El análisis de lubricantes posee dos objetivos claros que son conocer el estado del aceite y conocer el estado de la máquina.   Para el estado del aceite se realizan una serie de ensayos rutinarios de viscosidad, acidez, basicidad, análisis de aditivos, inspecciones visuales, etc.   Para el estado de la Maquina se realizan espectrometrías, ferrografías y contenidos de partículas, estas aportan valiosa información del estado de los componentes de las máquinas que se bañan con lubricantes.

 Análisis de Viscosidad •

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El análisis de viscosidad se realiza mediante el ensayo de viscosidad.

PARÁMETROS A CONSIDERAR PARA EL ANÁLISIS DE UNA DETERMINADA MAQUINA PARÁMETROS DE  MEDICIÓN

Para determinar la cantidad de vibración se utilizan varias unidades de medición como    

Velocidad Aceleración Desplazamiento fase para

Identificar y confirmar los diferentes tipos de problemas de la máquina. 26

CUADRO CON LAS UNIDADES DE MEDICIÓN UTILIZADAS EN EL ANÁLISIS DE VIBRACIÓN SISTEMA DE MEDICIÓN

UNIDADES DE MEDICIÓN COMUNES Sistema Inglés

Sistema Métrico

FRECUENCIA

CPM

CPM

DESPLAZAMIENTO

Mili pulgadas pico a pico

µm pico a pico

pulg / seg. RMS

VELOCIDAD pulg / seg. Pico

Mm / seg. RMS Mm / seg. Pico

ACELERACIÓN

g RMS

g RMS

ENERGÍA DE PICOS

g SE pico

g SE pico

FASE

grados

grados

CÁLCULOS DE COSTOS PARA SU IMPLEMENTACIÓN CON ALGUNOS EQUIPOS DE MEDICIÓN 

Involucran los siguientes rubros

COSTOS DE MANTENIMIENTO

  

Personal Repuestos, materiales e insumos Servicios de Terceros Adquisición de Maquinarias y Equipos para mantenimiento

COSTOS DE LOS DIFERENTES TIPOS DE MANTENIMIENTO Costo de Mantto. HP / AÑO

20 El índice de Costo de Mantenimiento / HP x año es el menor para el Mantenimiento Predictivo en comparación con los otros tipos de Mantenimiento.

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17/18    S    O    V    I    T    C    E    R    R    O    C    S    O    T    S    I    V    E    R    P    M    I

11/13

   O    V    I    T    N    E    V    E    R    P

7/9    O    V    I    T    C    I    D    E    R    P

Tipo de Mantenimiento

PARÁMETROS DE MEDICIÓN Cada empresa debe definir qué parámetros va ha analizar en cada máquina y con ello definir el equipamiento necesario para al ejecución del Plan de Mantenimiento Predictivo

1. ELEMENTO MECÁNICOS A. Equipos o componentes rotativos (motores bombas, componentes generadores, ventiladores, turbinas, cajas de engranaje, cojinetes)

LUBRICACIÓN

FUERZAS

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B. Equipos o componentes fijos (prensas, inyectoras, máquinas herramientas, calderos, intercambiadores de calor, trampas de vapor, etc.)

CALOR

ESPESOR O DEFECTO

RESISTENCIA

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2. ELEMENTO ELÉCTRICOS A. Equipos eléctricos ( Generadores, motores, transformadores, capacitadores, disyuntores, alimentadores de energía cables).  – 

CALOR

RESISTENCIA

CAPACITANCIA

VIBRACIÓN

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B. Equipos de control ( Dispositivos de arranque del generador, conmutador, reles). En estos sistemas, también se mide el calor generado, la capacitancia de los elementos, la resistencia para verificar si hay pérdida de aislamiento.

CALOR

CAPACITANCIA

RESISTENCIA

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ESQUEMA DE EVOLUCIÓN DE LOS TIPOS DE MANTENIMIENTO

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ESQUEMA DEL CICLO DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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FASE ADMINISTRATIVA

FASE TÉCNICA EJECUCIÓN

EMISIÓN O.T.Y. PROGRAMA

EMISIÓN REPORTE DE REPARACIÓN

FASE FINAL EVALUACIÓN

FASE EXPERTA

FASE MONITOREO EMISIÓN SINTOMAS

CONCLUSIÓN

1

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PRONOSTICO EVOLUCIÓN

DIAGNOSTICO DEL ROBLEMA

FASE ANALITICA ADQUISICIÓN DATOS

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RECOMENDACIÓN ACCIÓN

ACTIVOS: MÁQUINA

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ANÁLISIS, SEÑALES Y ALAMCEN DE DATOS

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PRECAUSIONES / CUIDADOS EN EL USO DE EQUIPOS DE MEDICIÓN Y CONTROL En la industria, se encuentran una gran cantidad de equipos de trabajo en forma continua los cuales deben tener un mantenimiento adecuado. El MPd cumple esta función empleando una gran variedad de parámetros y herramientas que están en función al equipo o parte del que se va analizar. Es por ello que los equipos de medición y control necesitan mucho cuidado en su manipulación para evitar que arrojen valores erróneos y se det erioren.

ANALIZADOR DE LUBRICANTES

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MEDIDOR DE VIBRACIONES

Termografía Infrarroja •

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La termografía infrarroja se brevemente como una técnica través de la radiación infrarroja cuerpos, la medida superficial de

podría definir  que permite, a que emiten los temperatura.

El instrumento que se usa en termografía para medir, es la cámara de infrarrojos. La principal ventaja es que es una técnica de medida de no contracto, no requiere contacto físico. Esta cualidad la hace especialmente interesante en el control y mantenimiento de elementos bajo tensión eléctrica.

Imágenes termográficas

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Imágenes termográficas

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Ventajas de las cámaras infrarrojos   Son

tan fáciles de usar como una cámaras de video.  Dan una imagen completa de la situación.  Realizan inspecciones con los sistemas funcionando bajo carga.  Identifican y localizan el problema.  Mide temperaturas.  Almacena información.  Dicen exactamente las medidas a tomar.  Encuentra el problema antes de que este se produzca.  Ahorra tiempo y dinero. 38

TERMÓMETRO DE PRECISIÓN

ESTETOSCOPIO ELECTRÓNICO

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TACÓMETRO ÓPTICO

COLECTOR DE DATOS

Ultrasonido •

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El ensayo de ultrasonido se basa en las propiedades de la propagación, reflexión y refracción de vibraciones mecánicas de frecuencias. Este rango de frecuencias esta muy por encima de lo audible, por esta razón se les llama ondas ultrasónicas. Conociendo la velocidad de propagación en el material ensayado es posible evaluar su espesor  midiendo tiempo de recorrido.

También es posible evaluar las discontinuidades del material en que se propaga esta onda, lo que permite la detección y evaluación de las mismas.

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ALINEADOR DE EJES Y ACOPLES

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¡MUCHAS GRACIAS!

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