Cómo el análisis de la condición del lubricante redujo los cambios de aceite y generó ahorros millonarios
Las refinerías dependen de miles de sistemas lubricados, pero la mayoría de las veces solo se analiza el aceite de una pequeña parte de ellos, generalmente los sistemas más críticos o aquellos capaces de proporcionar grandes volúmenes de muestra. El resto suele operar con cambios de aceite a intervalos fijos, lo que conlleva un mantenimiento innecesario, desperdicio de lubricante y un mayor riesgo operativo durante las actividades invasivas.
Este artículo analiza cómo una gran refinería norteamericana desafió este modelo mediante la implementación de un programa integral de evaluación de la condición del aceite con un volumen mínimo de muestras. Utilizando espectrometría infrarroja portátil, la planta obtuvo visibilidad de la condición del lubricante en la mayoría de los equipos rotativos. El resultado fue un rápido retorno de la inversión, la eliminación de cientos de cambios de aceite innecesarios, una mejor planificación del mantenimiento y un cambio radical hacia la lubricación basada en la condición del lubricante.
El artículo también describe el enfoque técnico, las lecciones aprendidas durante la implementación, los comentarios de los operadores y el camino para extender la lubricación basada en condiciones a todos los activos rotativos.
Introducción: Análisis de los intervalos de cambio de aceite
Los intervalos de cambio de aceite programados siguen siendo una práctica habitual en la industria, especialmente en las grandes refinerías. Son familiares, predecibles y fáciles de planificar, pero no siempre son óptimos. Las decisiones basadas únicamente en el tiempo, en lugar de en la condición real del lubricante, pueden generar mantenimiento innecesario y limitar la confiabilidad de los cojinetes, los sellos y otros componentes críticos de los equipos rotativos.
En muchos casos, los lubricantes se reemplazan mucho antes de que finalice su vida útil. En otros, los aceites permanecen en servicio más allá de los límites aceptables, sin que se conozca su degradación, lo que aumenta el riesgo de deterioro o falla de los componentes y averías en la maquinaria. El problema de fondo es simple: sin datos reales sobre la condición del aceite, los equipos de mantenimiento se ven obligados a basarse en suposiciones temporales.
Una gran refinería intentó alejarse de este modelo tomando las decisiones sobre el cambio de aceite en función de la condición del lubricante, en lugar de las fechas del calendario, en toda la maquinaria de la planta, no solo en los activos más críticos.
El desafío: miles de sistemas, visibilidad limitada.
La planta operaba miles de sistemas lubricados que incluían bombas, compresores y otros equipos rotativos. Históricamente, solo entre el 15 % y el 25 % de estos activos se incluían en los programas rutinarios de análisis de aceite en laboratorio.
Si bien estos sistemas se beneficiaron de información detallada sobre la condición del fluido, la contaminación, las partículas de desgaste y las causas de los problemas, la mayoría restante se mantenía únicamente mediante cambios de aceite programados. Esto resultaba en un alto volumen de cambios de aceite predeterminados cada año, muchos de los cuales eran innecesarios.
El impacto en los costos fue significativo, no solo en el consumo de lubricantes, mano de obra y tiempo de inactividad, sino también en el riesgo adicional asociado con la apertura de las máquinas y el potencial de fallas inducidas por el mantenimiento.
Una nueva dirección: Evaluación de la condición del aceite en toda la planta
Para cuestionar el enfoque tradicional, el equipo de mantenimiento planteó una pregunta fundamental:
¿Qué pasaría si conociéramos la condición del aceite en cada sistema lubricado?
Las pruebas de laboratorio convencionales no podían ofrecer esto a gran escala. Los costos, la logística y los requisitos de volumen de muestras hacían que la cobertura completa del sitio fuera poco práctica.
Se necesitaba una solución alternativa para:
- Requerir una muestra mínima de aceite.
- Proporcionar pruebas de detección rápidas y confiables en sitio.
- Buena correlación con los métodos ASTM establecidos
- Realizar una evaluación clara de “apto/no apto”
El equipo adoptó un espectrómetro infrarrojo portátil y robusto, capaz de identificar indicadores clave de degradación, como la oxidación, la acidez, la presencia de agua y el agotamiento de antioxidantes, utilizando solo unos pocos mililitros de aceite por prueba.
Esto hizo posible, por primera vez, el análisis de lubricantes en toda la planta.
Implementación: Lecciones prácticas aprendidas
Durante la implementación surgieron varias conclusiones importantes:
- El acceso para el muestreo es fundamental: muchos sistemas carecían de puntos de muestreo adecuados. La modernización de las válvulas y la mejora del acceso se convirtieron en una clara oportunidad para mejorar la confiabilidad en el futuro.
- La consistencia es fundamental: la ubicación del punto de muestreo dentro de un reservorio afecta significativamente los resultados. Los métodos de muestreo repetibles y las herramientas específicas mejorarán la calidad de los datos con el tiempo.
- El entorno de prueba afecta a los resultados: aunque era posible realizar pruebas en sitio, llevar a cabo el análisis en un entorno interior controlado produjo datos más consistentes y mejoró la eficiencia del flujo de trabajo.
- La usabilidad del software influye en su adopción: si bien era funcional, la interfaz inicial del software limitaba la eficiencia. Se están evaluando plataformas de análisis de aceite más intuitivas para futuras actualizaciones.
Resultados: Ahorros cuantificables y mejores decisiones.
El costo base de los cambios de aceite programados en toda la planta superaba los 1.5 millones de dólares anuales.
Durante el primer año:
- Aproximadamente el 90% de los sistemas analizados se consideraron aptos para un servicio extendido.}
- Se evitaron los cambios de aceite en más de 1200 sistemas.
- El ahorro de costos, calculado en función de la reducción del consumo de aceite, la logística y el tiempo de inactividad, se aproximó a los 1.25 millones de dólares en el primer año, sin incluir la mano de obra subcontratada.
- La inversión de capital en hardware y software se recuperó a principios del Año 1.
De cara al futuro, la planta prevé eliminar de forma permanente al menos el 50 % de los cambios de aceite programados previamente mediante la toma de decisiones basada en la condición del aceite. Esto se ha logrado manteniendo un entorno de muestreo seguro, con datos registrados que verifican que los cambios de lubricante se basaron en la condición del aceite y se realizaron con los controles de riesgo adecuados.
Experiencia del operador: Conclusiones clave
Los equipos de confiabilidad y mantenimiento identificaron varias consideraciones prácticas:
- Las pruebas en sitio en las máquinas ofrecen retroalimentación inmediata, pero exponen a la maquinaria y al personal a condiciones más adversas.
- Las pruebas en sitio realizadas en una ubicación central mejoran la consistencia, pero requieren una manipulación disciplinada de las muestras.
- Los errores de identificación de muestras se reducen en entornos controlados.
- Mapear todos los sistemas no muestreados crea una hoja de ruta clara para mejorar el muestreo.
- El muestreo inicial con pipeta funcionó, pero carecía de repetibilidad; se prefieren herramientas de muestreo específicas, especialmente cuando se pueden tomar las muestras durante el funcionamiento de la maquinaria.
Mirando hacia el futuro: Expansión de la lubricación basada en condición
Las fases futuras del programa incluyen:
- Refinar los límites de precaución y condenatorios
- Incorporar la criticidad de los activos para definir la frecuencia del muestreo.
- Ampliar la cobertura a sistemas hidráulicos y de engranajes.
- Evaluar alternativas de análisis de aceite en sitio para un monitoreo más detallado de la condición del aceite.
- Incluir el engrase basado en condición por ultrasonido
- Instalar válvulas de muestreo fijas, para tomar muestras no intrusivas en operación.
Conclusión
Es posible lograr una gestión integral de la lubricación en toda la planta. Al combinar el análisis de aceite en sitio con una estrategia de mantenimiento basada en datos, las grandes plantas industriales pueden reducir significativamente los cambios de aceite innecesarios, a la vez que mejoran la confiabilidad, la seguridad y la visibilidad de los activos.
Más allá de la optimización de los costos del aceite y mantenimiento, un mejor control de la condición del lubricante también contribuye a la salud de los rodamientos y los sellos mecánicos, lo que ayuda a prolongar la vida útil de los componentes y a mejorar el tiempo de actividad general de los equipos rotativos. En conjunto, estos resultados refuerzan el valor de las prácticas de lubricación basadas en la condición como base para una gestión eficaz de la confiabilidad de los activos.
Este enfoque representa una vía práctica y escalable hacia una lubricación totalmente basada en la condición del producto, transformando el análisis del aceite de una actividad selectiva a una herramienta de toma de decisiones para toda la planta.
Daniel Shorten. Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América