Cada equipo de la planta cuenta con características importantes a la hora de valorar su estrategia de mantenimiento óptimo. Dicha estrategia estará orientada a obtener la mejor disponibilidad, calidad y seguridad operativa del proceso y deberá considerar los siguientes factores: Criticidad en el Proceso Características Constructivas Condiciones Operativas. En función de estos factores se aplica una determinada estrategia de mantenimiento a cada máquina de la planta: Mantenimiento correctivo. Mantenimiento preventivo o planificado. Mantenimiento predictivo o basado en la condición. Mantenimiento proactivo o ingeniería de mantenimiento. Mantenimiento Predictivo
El Mantenimiento Predictivo consiste en inspeccionar los equipos a intervalos regulares y tomar acción para prevenir las fallas o evitar las consecuencias de las mismas según condición. Incluye tanto las inspecciones objetivas (con instrumentos) y subjetivas (con los sentidos), como la reparación del defecto (falla potencial). Su misión principal es articular un único sistema de gestión global de planta capaz de integrar operación y mantenimiento bajo la misma óptica y por otra parte optimizar la fiabilidad y disponibilidad de equipos al mínimo costo. Mantenimiento Predictivo Desde el punto de vista organizativo Desde el punto de vista técnico
Reduce los tiempos de parada. Permite seguir la evolución de un defecto en el tiempo. Optimiza la gestión del personal de mantenimiento. La verificación del estado de la maquinaria. Conocer con exactitud el tiempo límite de actuación que no implique el desarrollo de un fallo imprevisto. Toma de decisiones sobre la parada de una línea de máquinas en momentos críticos. Confección de formas internas de funcionamiento o compra de nuevos equipos. Permitir el conocimiento del historial de actuaciones, para ser utilizada por el mantenimiento correctivo. Facilita el análisis de las averías. Permite el análisis estadístico del sistema. Ventajas del Mantenimiento Predictivo
Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo Por técnica predictiva Sin datos objetivos no podemos conocer el estado de las máquinas, un valor de temperatura, un nivel de vibración son parámetros a partir de los cuales podremos supervisar el estado de las máquinas de una planta industrial. El mantenimiento predictivo, modulador de las acciones correctivas y preventivas, necesita nutrirse de información procedente de los sistemas de monitorización de las plantas. En los últimos años se han producido importantes avances en este campo que ya se aplican con éxito en las industrias más productivas.
Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo Las técnicas predictivas más relevantes son: Análisis de Lubricantes Termografía
Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo Análisis de motores eléctricos de inducción Análisis de Vibraciones
Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo Detección Ultrasónica Descargas parciales en Máquinas Eléctricas
Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo Parámetros de Supervisión de grandes máquinas eléctricas Aislamiento de Hexafluoruro
Por Sector Industrial Cada sector industrial tiene sus particularidades en cuanto a las características de su maquinaria crítica de manera que podemos realizar una división de técnicas y tecnologías de mantenimiento predictivo por sector industrial. Los sectores donde se ha aplicado y desarrollado el mantenimiento predictivo de maquinaria con mayor índice de implantación han sido: Generación eléctrica Petroquímico Cemento Papel Otras Industrias Laminación de metales Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo
Generación eléctrica Las centrales eléctricas se caracterizan por poseer grandes turbinas, ya sean de vapor, de gas o hidráulicas. Este tipo de maquinaria es muy vulnerable ante las averías, de manera que un problema mecánico severo puede ocasionar la autodestrucción de la máquina. Por ello, éste es quizás el sector industrial donde primero se utilizaron los sistemas de protección de maquinaria por vibraciones. En los últimos tiempos la industria de generación eléctrica se enfrenta a nuevos retos, como son la desregulación y la renovación del parque de potencia. Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo
Petroquímico: En el sector del petroquímico, las averías catastróficas pueden suponer la destrucción total de la instalación, por la peligrosidad de los productos tratados. La pérdida de producto procesado también puede suceder si en el momento crítico fallan los mecanismos de trasvase del producto de una zona a otra de la planta petroquímica. Las plantas petroquímicas cuentan desde hace años con equipos portátiles para recogida de datos de vibración por la planta, así como sistemas de medida en continuo sobre todo aplicados a la turbomaquinaria. Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo
Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo Aprovechando la instrumentación existente para protección de la máquina, se toma la señal de vibración de los paneles existentes y se procesan con los modernos sistemas capaces de realizar diferentes análisis. Las máquinas críticas en las plantas petroquímicas son: Turbomáquinas Bombas Compresores Reductores Ventiladores Motores eléctricos
Cemento En el sector del cemento está más que probada la aplicación de los sistemas para mantenimiento predictivo, tanto los colectores de datos de vibración portátiles como los modernos sistemas de monitorización en continuo (on-line). Un fallo en la cadena de transmisión de potencia que mueve el horno de cemento provoca la parada de la producción de la planta. Los motores y reductores son piezas críticas y deben se vigilados para anticiparse a cualquier problema. Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo Molinos Los molinos de cemento son partes críticas en la cadena de producción de las fábricas de cemento, por este motivo, normalmente de montan sensores fijos que lleven su señal a un sistema de medición en continuo.
Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo Ventiladores de horno El fallo en los ventiladores de horno, puede provocar situaciones de peligro al descontrolarse la temperatura en el horno. Los sistemas de medida en continuo eliminan los fallos imprevistos. Reductores de hornos Estas máquinas son críticas debido a la necesidad de transmitir grandes potencias para hacer girar los hornos. Separadores Máquinas de eje vertical donde los desequilibrios son frecuentes y por la disposición de la propia máquina pueden excitar frecuencias de resonancia de la estructura.
Papel En el sector del papel está más que probada la aplicación de los sistemas para mantenimiento predictivo, tanto los colectores de datos de vibración portátiles como los modernos sistemas de monitorización en continuo (on-line). Prensas Esta es quizás la zona de la máquina de papel más crítica por su influencia en la calidad del papel. La monitorización de las vibraciones aportará información sobre el estado de: Los rodamientos. La lubricación. Los cilindros y rodillos. Las telas. Los accionamientos. Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo
Zona de secado La zona de secado está compuesta por una gran cantidad de cilindros y rodillos susceptibles de provocar una parada de la máquina en caso de fallo de un rodamiento. Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo Otras Industrias En industrias de automoción, alimentarías, farmacéuticas, etc. se van incorporando cada vez más los sistemas de mantenimiento predictivo basados en el estado de la maquinaria.Un fallo en la cadena de producción provoca la parada de la producción de la planta…. Son especialmente críticos los compresores de aire, sistemas de bombeo y ventilación en cabinas de pintado, bombas de alimentación, etc. Se utilizan técnicas complementarias a la vibración como la inspección termográfica o la inspección ultrasónica.
Laminación de metales En el sector metalúrgico hace años que se aplican los sistemas de monitorización del estado de la maquinaria, aunque principalmente mediante analizadores de vibración portátiles. Más recientemente estamos viendo un interés creciente hacia los sistemas de adquisición de datos on-line, las razones son: La toma de datos mediante equipos portátiles Los puntos de toma de datos de vibración en trenes de laminación Al contar con sistemas de adquisición de datos automáticos, eliminamos las horas/hombre que antes se requerían para la toma de datos. Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo
Aerogeneradores Ascensores para edificios Bombas Camiones de minas Compresores de aire Engranajes Estaciones de bombeo desatendidas Escaleras automáticas Equipos de refrigeración y calefacción de edificios Grandes máquinas alternativas: Compresores y Motores Grandes máquinas eléctricas Grúas Máquina herramienta Mecanizado de madera Minicentrales hidráulicas Molinos (cemento, yeso, cal,…) Radares (militares y civiles) Rodamientos y Soportes Separadores centrífugos Trenes de alta velocidad Turbomaquinaria Torres de refrigeración Ventiladores de refrigeración Ventiladores de túneles Por Maquina Motorizada Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo
Recolección intermitente con colectores portátiles Los equipos portátiles de medida de vibración aplicados al mantenimiento de maquinaria, están construidos con calidad industrial para ser usados en campo.. INSTRUMENTACION PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO Recolección automática con sistemas de adquisición en continuo Los sistemas de medida en continuo permiten, desde avisar o parar la máquina una vez alcanzado un determinado nivel de vibración, hasta recoger y almacenar todos los datos necesarios para realizar diagnósticos y realizar un mantenimiento predictivo. Podemos clasificar los sistemas de monitorización en continuo por su función de la siguiente manera: Protección Supervisión
Diagnóstico predictivo. Los sistemas on-line preparados para el mantenimiento predictivo recogen y almacenan datos de vibración y otros parámetros tanto en valor global, como espectros, forma de onda, fase, demodulación, etc. Diagnóstico transitorio. Las turbomáquinas necesitan sistemas de adquisición de datos multicanales y con una elevada velocidad de adquisición.
Indiscutiblemente, a medida que las máquinas se hacen cada vez más complejas, se torna más evidente la necesidad de predecir ciertos fallos, una buena parte de los cuales dan alguna señal que constituye un aviso de que van a ocurrir o que están en proceso de ocurrencia. La realidad indica que, en muchos casos, el criterio que se emplea para decidir es la frecuencia con la que ocurre un fallo dado. CONCLUSIONES La tarea predictiva se ejecuta con mayor frecuencia en una máquina crítica que en otra que no lo sea.