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Sábado, Septiembre 21, 2019

Los números puenden no importar, pero sus cambios sí: monitoreo de motores y bombas

El Internet industrial de las cosas (IIoT) promete hacer que los datos estén disponibles más fácilmente para los encargados de mantenimiento y confiabilidad.

Con el monitoreo continuo de la condición, se obtienen datos más significativos y valiosos para que se puedan realizar los trabajos de manera más eficiente. El monitoreo de condición es uno de los primeros pasos hacia el mantenimiento predictivo y, en última instancia, a la mejora en la confiabilidad. Proporciona a los equipos una hoja de ruta para superar las ganancias incrementales y dar un salto cuántico a una configuración ideal. Esto permite que los equipos de mantenimiento obtengan datos de línea de base y datos de tendencias e investiguen estos cambios cuando se encuentren anormalidades causadas por estas fallas.

Esa es la diferencia clave entre recopilar datos y recopilar datos procesables. Los equipos de mantenimiento y confiabilidad necesitan datos que puedan usar para determinar cuándo cambia la operación de los activos y si se necesita intervención. Identificar cambios condicionales causados ​​por fallas es crítico. Por ejemplos, los sensores de vibración inalámbricos pueden ser los ojos y oídos en el piso de la planta, 24/7, en motores y bombas.

El monitoreo de la vibración ayuda a mejorar la salud de la mayoría de los equipos rotativos. El análisis de vibraciones tradicional a menudo involucra a un experto en vibraciones. Agregar un experto es una forma de monitorear los activos, pero puede agregar gastos. Además, el monitoreo generalmente se realiza solo unas pocas veces al año. El monitoreo de los activos de nivel medio e inferior no ha sido rentable o factible, hasta ahora.

Los sensores de vibración pueden instalarse en activos difíciles de alcanzar. Los datos se agregan en la nube y se pueden ver desde un dispositivo inteligente o PC.

Los sensores de vibración y el software de monitoreo de condición proporcionan estos cinco aportes principales:

1. Permite actuar rápidamente.

2. Organiza la información para las decisiones basadas en datos.

3. Recibe alarmas de notificación cuando ocurran anormalidades.

4. Identifica los cambios condicionales causados ​​por el desequilibrio, la desalineación, el desgaste de los rodamientos y la flojedad.

5. Reduce el gasto en mantenimiento.

Realice la acción correctiva correcta en el momento correcto

La instalación de sensores de vibración que aprovechan el software de monitoreo de condición basado en la nube permite que los equipos de mantenimiento y confiabilidad pasen menos tiempo tomando lecturas manuales y más tiempo resolviendo problemas. En bombas, motores y la mayoría de los otros equipos rotativos, las cuatro fallas más comunes son una desalineación, flojedad, desequilibrio y desgaste de los rodamientos. Todo esto puede aumentar el consumo de energía, la vibración y la tensión en los ejes.

Cuando los activos rotativos, incluidas las bombas y los motores, experimentan fallas, es probable que haya uno de los siguientes cuatro modos de falla:

1. Desalineación: si no se controla, las causas de desalineación son rodamientos desgastados o fallidos y otros desgastes y daños. También puede conducir a ejes rotos. Estas fallas extremas pueden resultar en riesgos para la seguridad del personal y serios problemas de activos. La desalineación del eje también causará vibraciones, lo que puede ocasionar aflojamiento en muchas áreas de las bombas y motores.

2. Desequilibrio: la vibración se produce si el impulsor de una bomba está desequilibrado. Este desequilibrio afectará negativamente el rendimiento y la eficiencia de la bomba. Si se permite que continúe sin cesar, el desequilibrio provoca la falla de la bomba. Puede producirse cuando hay una base irregular o un pie de motor desigual (es decir, un pie blando), causando un exceso de vibración. El desequilibrio que no se controla puede conducir a problemas peligrosos, como ejes rotos o rotos, que pueden ser riesgos para la seguridad del personal.

Un desequilibrio puede ser causado por:

• Aspas del impulsor erosionadas.

• Problemas con los rotores del motor.

• Instalación incorrecta de los rodamientos.

• Ejes doblados.

3. Aflojamiento: los componentes sueltos, como ejes y cimientos, producen fuerzas que conducen a un exceso de vibración. Estas fuerzas también aumentan el desgaste de los cojinetes y sellos. Pueden desencadenar problemas en la placa base, como pie suave, pernos flojos, grietas en un marco; o un ajuste incorrecto entre los componentes (incluidos los espacios libres del impulsor). Si no se reconoce y corrige, la soltura acortará la vida del activo y de otros componentes, lo que provocará fallas en el equipo.

Los siguientes factores pueden causar flojedad:

• Instalación incorrecta.

• Defectos de fabricación.

• Problemas de la placa base.

• Sujetadores con torque incorrecto.

• Vibración subyacente de otras fallas.

4. Desgaste de los cojinetes: el desgaste en los cojinetes suele ser causado por otros factores que actúan sobre los cojinetes. Si los rodamientos fallan prematuramente, otras fallas de bajo nivel (desequilibrio, desalineación o flojedad) pueden ser la causa raíz. Por ejemplo, la desalineación moderada puede aumentar en gravedad a medida que pasa el tiempo. Sin embargo, independientemente del nivel de gravedad, las consecuencias de esta desalineación se suman a la tensión en los cojinetes y sellos.

Los sensores de vibración identifican los cambios condicionales de todas las fallas encontradas en una máquina para que los posibles candidatos a fallas de causa raíz puedan identificarse antes de que ocurra el desgaste del rodamiento. Incluso si no es extremo, la desalineación debe diagnosticarse y corregirse lo antes posible para evitar daños colaterales a los cojinetes y sellos del activo. La contaminación, la lubricación inadecuada, la instalación inadecuada y el daño eléctrico son otras causas del desgaste de los rodamientos.

Detección de vibraciones

Algunos sensores de vibración remotos son lo suficientemente pequeños como para caber en ubicaciones de difícil acceso y lo suficientemente asequibles para instalar en múltiples ubicaciones en el equipo (por ejemplo, cuatro puntos de prueba). Los datos generados por muchos sensores se transmiten y almacenan de forma inalámbrica utilizando un software de monitoreo de condición basado en la nube. Muchos programas de software ofrecen una aplicación que se puede descargar a un dispositivo inteligente o PC. Con esta capacidad, los equipos pueden controlar de forma remota el estado del equipo y revisar los datos históricos en cualquier momento y en cualquier lugar con una conexión Wi-Fi.

El software también genera alertas automáticas cuando las mediciones se mueven fuera de los parámetros seguros. Los equipos de mantenimiento y confiabilidad reciben notificaciones de un posible problema antes de que las fallas se vuelvan críticas. Con la detección de vibraciones, las primeras indicaciones de cambios condicionales ayudan a los equipos a:

• Mitigar el tiempo de inactividad no planificado.

• Descubrir y corregir fallas en una etapa anterior.

• Recopilar y analizar datos históricos para ayudar a validar el gasto de mantenimiento.

• Ampliar la experiencia en vibración para los no expertos con datos que sean fáciles de entender.

• Mostrar vibraciones de pantalla en activos ubicados en áreas de difícil acceso.

• Recopilar y analizar datos de vibración basados ​​en la nube.

La notificación temprana de posibles problemas también ayuda a los equipos a pasar al siguiente nivel de mantenimiento por encima de la detección, que es el diagnóstico. Se pueden usar diferentes medidores y analizadores para determinar qué falla causó los cambios condicionales identificados por el sensor de detección. De esta manera, los equipos pueden centrarse en equipos que se sabe que tienen un problema potencial en lugar de realizar un mantenimiento basado en rutas en activos saludables.

Como todas las máquinas rotativas experimentan vibraciones, el truco para obtener los datos más precisos es colocar los sensores en las ubicaciones correctas para cada activo y seleccionar el sensor correcto para la frecuencia de vibración. Las bombas y los motores transmiten sus vibraciones desde el eje a los cojinetes a la carcasa y luego a la carcasa. Cada sensor debe instalarse de manera que se acople mecánicamente de manera adecuada para detectar la energía. Desea evitar lugares que puedan amortiguar o absorber las vibraciones.

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