Mantenimiento Predictivo 6-Pasos Para Establecer Un PM

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Pasos para Establecer unPlan de Mantenimiento

Predictivo


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Índice

1. ALGUNOS CRITERIOS A TENER EN CUENTA ............................................................... 31.1. SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE MAQUINARIA ................................................ 31.2. ESTABLECIMIENTO DE PARÁMETROS DE EVALUACIÓN...................................... 41.3. ESTABLECIMIENTO DE NIVELES DE ALARMAS ................................................... 51.4. ESTABLECIMIENTO DE PUNTOS DE MEDICIÓN.................................................. 5

2. PASOS PARA ESTABLECER UN BUEN PLAN DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO............. 53. ANÁLISIS DE CAMBIO DE CONDICIÓN ......................................................................10


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UNIDAD VI

“PASOS PARA ESTABLECER UN PLAN DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO”

1. ALGUNOS CRITERIOS A TENER EN CUENTA

1.1. SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE MAQUINARIA

La instalación de un programa eficaz de MPd, requiere de un estudio cuidadoso de lasnecesidades de la planta. Es necesario conocer cada máquina, su comportamiento ysu respuesta a los cambios.

En equipos críticos, donde los problemas se desarrollan rápidamente y tienenconsecuencias financieras severas o en máquinas en las que la falla pone el peligro alpersonal, es necesario el monitoreo continuo. Los equipos menos críticos, donde elavance del deterioro es menos rápido y notorio permiten su reparación antes de quela falla ocurra, usualmente se monitorean periódicamente.

El monitoreo de maquinaria debe iniciarse en un orden prioritario. Las primerasmáquinas a incluirse en un Plan de MPD deben ser aquellas calificadas como críticas;aquellos con problemas conocidos o con una historia de problemas. Otros factores aconsiderar cuando se hace una selección de equipos son:

• La seguridad del personal.- Si el equipo manipula material peligroso, sumonitoreo debe observar todas las recomendaciones de seguridad.

Similarmente, si la máquina presenta riesgos al personal, tales como lashélices de ventiladores de torres de enfriamiento.

• La probabilidad de falla.- Los equipos que operan en los límites extremos dediseño y/o manipulan material agresivo, deben ser monitoreadas con másfrecuencia que el equipo que opera en servicio ligero o en rutina normal. Enalgunos casos se puede forzar a un equipo a operar con deficiencias conocidas, aniveles que lo hacen susceptible de falla. El conocimiento de la frecuenciahistórica de fallas, es un factor a considerar para clasificar al equipo.

• Nivel de control de operación.- Si el equipo que es operado remotamente, porregla general requiere de un monitoreo continuo además de un sistema deprotección, desde donde se pueden extraer los datos para el MPD.

• Costos y efecto de una parada imprevista o falla.- Si el costo y efecto esalto, el MPD es fácilmente justificado.


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1.2. ESTABLECIMIENTO DE PARÁMETROS DE EVALUACIÓN

Una vez que las máquinas han sido seleccionadas para el monitoreo, la tareasiguiente es decidir cuales son los parámetros necesarios que con mayor precisiónreflejen el estado de la máquina. El secreto para un MPD efectivo, es una selecciónde parámetros que complete y defina efectivamente la condición de la maquinaria.Esta etapa, efectuada con una reflexión cuidadosa y profunda, reportará grandesbeneficios futuros.

Los parámetros tales como la vibración y la temperatura son los mejores indicadoresde la condición de la maquinaria rotativa. La condición del lubricante es con frecuenciatambién útil. La presión, temperatura, flujo etc. son necesarios para evaluar laperfomance y, en algunos casos también pueden indicar condiciones mecánicas.

ESTABLECIMIENTO DE FRECUENCIAS DE MEDICIÒN

Muchos de los procesos de reflexión y criterios usados para la selección de lamaquinaria y los parámetros de medición se utilizan para establecer la frecuencia demedición. Son consideraciones importantes para la selección de frecuencias:

• El registro histórico de fallas.• La rapidez con que se desarrolla la degradación hacia la falla.

La necesidad de intervalo cortos o de monitoreo continuo: Un cojinete deempuje típicamente falla muy rápidamente, con resultados catastróficos. Donde estetipo de fallas ocurren, es probable que se justifique el monitoreo continuo.

El monitoreo periódico: De aquellos parámetros cuyas mediciones proveen unaalarma temprana y precisa de los cambios de condición y que finalmente podríancausar fallas; estos parámetros, por lo general cambian lentamente.

La experiencia provee una guía excelente para la selección de frecuencias. Lasmáquinas que tienen un pasado de problemas o que históricamente sus fallas sedesarrollan rápidamente requieren de frecuencias cortas; las máquinas confiableshistóricamente demandarán frecuencias largas.


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1.3. ESTABLECIMIENTO DE NIVELES DE ALARMAS

Para establecer estos niveles, primero tenemos que saber que es lo normal; cuandose trata de parámetros como la presión o temperatura, la cosa es muy simple, separte de los valores de diseño.

Sin embargo; para otros parámetros vitales de condición (la vibración es el primerejemplo), el asunto es mucho más dificultoso, los niveles de alarma dependen del tipode máquina, de su construcción y hasta del punto que se está midiendo. Paraempezar, se recomienda la fijación de niveles de conformidad con las normas devibración ISO 2372 e ISO 3945, las cuales cubren un amplio espectro demáquinas, evaluándolas según la severidad de vibración en velocidad RMS. En elfuturo, con su sistema de MPd. en marcha, será su experiencia y su propia base dedatos la que determinará los niveles más apropiados, auxiliados por el manejoestadístico de los datos que el software de MPd posibilita.

1.4. ESTABLECIMIENTO DE PUNTOS DE MEDICIÓN

Todas las medidas que se requieren para definir cabalmente la condición mecánica delequipo a ser monitoreado, deberán ser detalladas al nivel de componentes yadecuadamente codificadas.

Después de establecer el plan de MPd, el siguiente paso es la selección del equiporequerido, las opciones son:

• Medidores portátiles y analizadores.• Medidores recolectores y analizadores.• Software para MPd. y análisis vibracional.• Colectores de datos y analizadores en línea.

2. PASOS PARA ESTABLECER UN BUEN PLAN DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

Paso 1

¿Qué máquinas deben incluirse en el monitoreo de condición de los equipos?

Para seleccionar las máquinas se pueden emplear hasta tres criterios diferentes:

• Criticidad: Equipos que sean muy importantes para el proceso, para lo cual serecomienda clasificar a los equipos en cuatro categorías:

Categoría 1: Equipos críticos únicos, cuya falla para o restringe severamente laproducción.


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Como ejemplo típicos tenemos: unidades de compresión única, generadores,turbinas, máquinas de papel, unidad de propulsión marina.

Categoría 2: Equipos críticos con stand-by, cuya falla o parada de ambas unidadesparan o restringen severamente la producción.

Ejemplo: ventiladores de tiro forzado, bombas de alimentación y carga, bombas deimpulso en tuberías, unidades de comprensión de aire, bombas de proceso.

Categoría 3: Equipos únicos no críticos, cuya falla no afecta en gran medida laproducción.

Ejemplo: torres de enfriamiento y sus ventiladores, bombas de recirculación deagua, algunas bombas de proceso.

Categoría 4: Equipos no críticos, que operan intermitentemente.

Ejemplo: todas las máquinas restantes que requieren ser monitoreadas.

• Estado Actual: Toman en cuenta varios factores, como la seguridad del personal, laprobabilidad de falla, la operatividad, etc., del equipo, del tal manera que la máquinaque vaya obteniendo mayor puntaje, será el primero en ser implementado en elprograma.

• RoI: Costo de monitoreo de condición vs. el costo potencial deaverías, pérdida de producción y reparaciones. Básicamente relacionaque beneficios puedo obtener ante la inversión en MPd, en un tiempodeterminado (recuperación de la inversión). Lógicamente, el equipoque brinde mejores beneficios, tendrá la primera opción en laimplementación del MPd.

Paso 2

Decidir que se desea monitorear por Máquina

Por lo general las condiciones a monitorear son las siguientes:

• Temperatura.• Vibración.• Estado del Aceite.• Características eléctricas de funcionamiento.• Presión.• Flujo.• Tensión y esfuerzo.• Movimiento y desplazamiento mecánico.• Estado de los componentes metalúrgicos.• Sónica.• PH y conductividad.

Deben aplicar varios criterios diferentes, dos como mínimo y preferentemente de 3 a 5.Las condiciones más significativas a monitorear son los primeros 4 ó 5 ítems.


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El monitoreo de un solo factor (p.e. sólo la vibración) no permitirá contar con un panoramareal ni completo del estado del equipo.

Paso 3

Establecer Frecuencias y Puntos de Medición

• Intervalos cortos o de monitoreo continuo:Se justifica en aquellos componentes cuya falla puede resultar catastrófica para laproducción.

• Monitoreo periódico:Para parámetros que generalmente cambian lentamente, y se requiere una alarmaprecisa y temprana de los cambios de condición que finalmente conduzcan a la falla.

• Respecto de los puntos de medición, se debe considerar la condición mecánica delequipo a nivel componentes.

Paso 4

Establecer niveles de alarma

• Se debe conocer que es lo normal. Se recomienda fijar los niveles según valores dediseño (p.e. presión y temperatura) o según las normas vigentes (p.e. normas devibración ISO 2372 e ISO 3945).

• Los niveles establecidos se modificarán en el futuro por experiencia y después derealizar evaluaciones estadísticas de la base de datos generada.

Velocidad (“/seg)

3000R.P.M.

1000 2000

Línea deAlarma


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Rangos de Velocidad Límite y Clasificación de Máquinas, según ISO 2372

V RMS

(mm/s)V eq. Pico(pulg/s) Clase I Clase II Clase

IIIClase IV I. Severid

ad0.280.450.71

0.020.030.04 Bueno

1.12 0.061.80 0.102.80 0.16 Satisfactorio

A

4.50 0.25 B7.10 0.39 Tolerable11.2 0.6218.0 1.00

C

28.045.071.0

1.562.503.95

InaceptableD

Clasificación de Maquinaria (según ISO 2372)

• Clase I: Partes individuales de máquinas y motores, conectados íntegramente con lamáquina en su condición normal de operación (Motores eléctricos hasta 15 Kw).

• Clase II: Máquinas medianas (Motores eléctricos entre 15 y 75 Kw) sin base especial;rígidamente montadas sobre máquinas (hasta 300Kw) con base especial.

• Clase III: Máquinas grandes con masa rotativas, montadas sobre bases rígidas, loscuales están relativamente rígidos en la dirección de la medida de la vibración.

• Clase IV: Máquinas grandes con masa rotativas, montadas sobre bases relativamenteflexibles en la dirección de la medida de la vibración (p.e. turbogeneradores).

Vida útil del cojinete en función de la velocidad de vibración


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Velocidad de Vibración Estado del equipo0,15 in/s

(3.8 mm/s)Bajo nivel de fuerza. La vida útil del cojinete deberíaser como mínimo de 10 a 16 años, con lubricaciónadecuada.

0.30 in/s(7.6 mm/s)

El doble del nivel de fuerza normal. La vida útil sereduce en un factor de 8 y se incrementa en 1 1/2 a2 años con lubricación adecuada.

0.90 in/s(22.86 mm/s)

Fuerzas muy elevadas. La vida útil del cojinete serásólo de 6 a 8 semanas.El nivel de fuerza es suficientemente alto como pararomper la tensión superficial de la película de aceite yhacer que la lubricación no sea efectiva.

0,90 in/s(22.86 mm/s)

Fuerzas sumamente elevadas. El cojinete se averíacon cada revolución. La vida útil del cojinete es de 3días a unas pocas semanas.

3,6

0,9

5,4

1,8

5,4

3,6

7,2

3,6

7,2

3,6

9,0

5,4

12,6

9,0

14,4

9,0

14,4

10,8

velocidadRMS(mm/s)

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

GUÍA PRACTICA DE NIVELES DEALARMA DE VIBRACIÓN

Maquinasherramientas

C. engranajesBombasMotoreseléctricos

MotoresGeneradoresMolinos

CompresoresCentrifugas

ventiladoresSopladores

Transportadores(conveyors)

Motores eléctricosBombas reciproc.Grupos ElectrógenosCompresores recip.

Máquinas deempaquetado

Trituradorde vacío


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Paso 5

Seleccionar entre los métodos básicos de monitoreo de equipos (recopilación de datos).

• Instalación fija: Con tendido de cables centralizados en registradores omicroprocesadores. (Siderúrgica, refinería, procesos químicos, etc.)

• Indicadores portátiles: Dispositivos de medición / registro.

Paso 6

Seleccionar el recurso humano adecuado.

• Procurar que el personal se involucre desde la etapa de diseño del sistema MPD.• Aprovechar la experiencia del personal.• Seleccionar inspectores y supervisores quienes deben poseer cualidades especiales.

Paso 7

Los datos medidos y registrados deben analizarse, marcar su tendencia, interpretarse yluego deben tomarse decisiones (acciones correctivas):

• Entrada de datos.• Análisis de datos, muestras o valores comparativos.• Conclusiones y toma de decisiones.• Planificar acción correctiva.

3. ANÁLISIS DE CAMBIO DE CONDICIÓN

¿Cómo hacer para estimar la severidad de los cambios de condición ydecidir si se debe continuar o parar la producción? Evaluar:

• La magnitud del cambio: Si se sobrepasa los valores de peligro y nopueden ser bajados, lo mejor es parar.

• El rango del cambio: Si los valores cambian rápidamente, no se dispone de muchotiempo para actuar, parar.

• Variables relativas: Los altos valores registrados pueden provenir de una fuente ajena ala propia máquina.

• Causa probable: Si los valores son estables y se tiene tiempo para evaluar y determinarla probable causa, evalúe las mediciones, espectros detallados y toda la información deque disponga.

FIN DE LA UNIDAD

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