Prevención de fallas en la maquinaria – Una partícula a la vez

Cómo prolongar la vida útil de su maquinaria a través del conteo de partículas

“Solo haga algo si aparecen metales de desgaste en los reportes de análisis de aceite. No haga nada si observa un alto conteo de partículas”.

— Supervisor anónimo

Estas son las palabras de un supervisor de lubricación anónimo en mi curso reciente de Análisis de Aceite Nivel II. Este técnico sabía que eso no podía ser correcto, al igual que yo y casi todos los demás en mi clase. Es un poco desconcertante escuchar una declaración como esa. ¿Cómo podía pensar eso? Al final de la semana, no solo había una comprensión clara de la importancia de los conteos de partículas, sino también una comprensión muy sólida de por qué podría ser el aspecto más importante para prevenir fallas en los equipos.

Para entender esto, comencemos con el por qué. ¿Por qué analizamos partículas de desgaste? ¿Por qué analizamos la contaminación por partículas?

Las partículas de desgaste son una señal temprana crucial de falla de la máquina. Es como un fusible encendido ante un evento catastrófico, especialmente para máquinas críticas. La mayoría de las tecnologías de monitoreo de condición y las estrategias de mantenimiento predictivo se enfocan en descubrir las señales de falla lo antes posible. Después de todo, las partículas de desgaste son el resultado directo de la remoción de metal de las superficies, por lo general debido a las interacciones por fricción. La gravedad y la urgencia de los problemas de partículas de desgaste no deben subestimarse y, si se descubren rápidamente y se actúa correctamente, el progreso de la falla puede detenerse o retrasarse.

Pero, ¿por qué ocurrió la falla en primer lugar? ¿Cuál es el fósforo que encendió la mecha? Si bien podría haber muchos culpables, la contaminación está bien documentada por los fabricantes de equipo original (OEM, por sus siglas en inglés) y los estudios de grupos de usuarios como la causa principal más común de falla de la máquina. Y de las formas de contaminación responsables de fallas en las máquinas, la contaminación por partículas es la más común. Por lo tanto, monitorear y controlar la contaminación en las máquinas es la forma en que evitamos fallas en los equipos, incluso antes de que comiencen. ¿Cómo es esto posible? Mediante el seguimiento de los conteos de partículas en el análisis de aceite.

Estas son algunas de las razones por las que el seguimiento de los conteos de partículas le brinda beneficios a lo largo del ciclo de vida del lubricante, el ciclo de vida de la máquina y las muchas actividades de mantenimiento intermedias:

1. Los conteos de partículas ayudan a validar las condiciones de un lubricante incluso antes de que esté en la máquina

Cuando se compran lubricantes, se debe determinar su limpieza. Desafortunadamente, el aceite nuevo no siempre significa aceite limpio. La limpieza del aceite nuevo es crítica, no solo para evitar el desgaste inducido por partículas en la máquina, sino también para evitar daños al lubricante durante períodos de almacenamiento en contenedores. Las partículas pueden eliminar los aditivos y promover la oxidación. Y si los lubricantes se transfieren a las máquinas utilizando equipos de transferencia sucios o contenedores de relleno sucios, esto también se detectará rápidamente con el conteo de partículas.

2. Los conteos de partículas ayudan a monitorear los objetivos de control de contaminación en la máquina

En primer lugar, los conteos de partículas son excelentes para generar tendencias y confirmar los niveles de limpieza objetivo a lo largo del tiempo, lo que permite la detección de ssituaciones comprometedoras en las prácticas de exclusión de contaminación, que pueden incluir una pérdida en el desempeño de los sellos del eje, los respiraderos del espacio superior y los sellos limpiadores de los cilindros hidráulicos. De manera similar, los conteos de partículas también pueden monitorear la efectividad de las herramientas de remoción de la contaminación, como el desempeño deficiente del filtro o la centrífuga. Las prácticas de exclusión y remoción siempre deben mantenerse en equilibrio para un mantenimiento proactivo óptimo.

3. Los conteos de partículas ayudan a optimizar el tiempo y la urgencia de las actividades de mantenimiento

El simple hecho de saber cuándo cambiar un filtro puede indicarse mediante el conteo de partículas, a menudo antes que el indicador de presión diferencial en el filtro. Pero de manera similar, si las condiciones de la máquina cambian (incluidos los niveles de contaminación atmosférica), los conteos de partículas pueden validar que la elección del filtro es adecuada para la aplicación. Y para las máquinas que no tienen sistemas de filtración instalados permanentemente, los conteos de partículas pueden ayudar a determinar el tiempo de uso de una unidad portátil de filtración.

4. Los conteos de partículas ayudan a optimizar las actividades de análisis de aceite

El monitoreo de la contaminación por partículas se establece como una prueba de análisis de aceite de rutina para casi todas las máquinas en el programa de análisis de aceite. Los conteos altos de partículas son simplemente una señal de un problema y un desencadenante para que el técnico investigue la causa, lo que implica el análisis de datos a través de varias pruebas de análisis de aceite, incluida la adición de pruebas de excepción. Por ejemplo, la ferrografía analítica es demasiado costosa para realizarla de forma rutinaria, pero una serie de conteos de partículas en aumento, o un pico anormal, pueden ser la justificación para tal variedad de pruebas.

5. Los conteos de partículas ayudan a detectar errores de operación o mantenimiento inducidos por humanos

Si se realizó un trabajo de reparación o se instalaron recientemente máquinas con piezas nuevas, los conteos de partículas pueden monitorear alguna falla en el trabajo. Esto puede incluir desechos de maquinado o soldadura o contaminantes en el aire que ingresaron a la máquina mientras se realizaba el trabajo y que no se filtraron adecuadamente antes de la puesta en marcha. Los conteos de partículas también pueden monitorear el desgaste de asentamiento anormal.

6. Los conteos de partículas ayudan a descubrir problemas en la máquina o signos tempranos de desgaste de la máquina

El monitoreo del estado general de los componentes de la máquina, como bombas, cojinetes y engranajes, se puede vincular directamente con las tendencias de los conteos de partículas. Esto incluye el control de la intrusión de contaminación y partículas de desgaste. Pero de manera similar, los conteos de partículas observarán los componentes auxiliares en busca de problemas que puedan provocar daños colaterales en los componentes principales, como filtros rotos, derivaciones inesperadas del filtro u otras fallas del filtro debido a condiciones de funcionamiento inusuales, como condiciones de arranque en frío.

7. Los conteos de partículas ayudan a alertar sobre problemas con el lubricante

Pueden ocurrir varios tipos de desgaste cuando los lubricantes no se seleccionan correctamente o no funcionan como se esperaba. La selección incorrecta de la viscosidad, el agotamiento de los aditivos o el deterioro del desempeño debido a otros contaminantes (como el aire y el agua) pueden provocar desgaste por cavitación, desgaste corrosivo o falla de la película de aceite. Esto se puede indicar mediante el aumento de los conteos de partículas.

8. Los conteos de partículas ayudan a detectar y resolver problemas

Una vez que se descubren los problemas, ya sea una alta contaminación, un desgaste anormal o incluso una falla del lubricante, el conteo de partículas puede ser una herramienta en el proceso de solución de problemas. Por ejemplo, analizar los resultados de los conteos de partículas después de realizar pruebas en diferentes puntos de un sistema de circulación puede ser un indicador rápido de dónde se encuentra la fuente de ingreso o la fuente de generación de desgaste. Incluso después de implementar las acciones correctivas, el monitoreo continuo de los conteos de partículas puede validar que la solución fue exitosa.

El correcto conjunto de pruebas

Los contadores de partículas tienen multitud de usos y, cuando se utilizan correctamente, pueden mejorar en gran medida la confiabilidad de la maquinaria. Teniendo en cuenta que las partículas que están siendo monitoreadas por los datos de tendencia de un contador de partículas incluyen tanto contaminación (que causa desgaste) como partículas de desgaste (el efecto del desgaste), los conteos de partículas pueden ser tanto un indicador anticipado como un indicador rezagado de falla de la máquina.

Donde muchos se quedan cortos en alcanzar la oportunidad real de los conteos de partículas es conectar los puntos entre causa y efecto. Tomemos, por ejemplo, el monitoreo de metales de desgaste con análisis de elementos o densidad ferrosa: estos son indicadores críticos para fallas de la máquina y deben estar en la mayoría de los conjuntos de pruebas del análisis de aceite. Pero si uno está buscando solo partículas de desgaste por sí mismo, entonces el daño ya está en progreso y puede estar demasiado desarrollado para corregir el problema sin apagar la máquina.

El conteo de partículas no es perfecto. Solo observa la concentración de partículas en diferentes tamaños específicos, con 4 micrones como el tamaño más pequeño que se reporta. Por lo tanto, existen deficiencias al tratar de identificar el tipo de contaminante o monitorear contaminantes en tamaños de micrones más pequeños, que son muy importantes en el análisis de aceite. Además, pueden existir problemas de interferencia con ciertos tipos de contadores de partículas, e incluso las prácticas de muestreo pueden desempeñar un papel importante en la creación de falsos positivos o falsos negativos. Todo esto se puede remediar con la adecuada concientización, capacitación e implementación de las mejores prácticas.

El conteo de partículas por sí solo no es la respuesta para prevenir fallas, pero es un elemento esencial en casi todos los conjuntos de prueba del análisis de aceite. El valor es aún mayor cuando se considera un contador de partículas como un instrumento de análisis de aceite en sitio para permitir respuestas más frecuentes e inmediatas a los problemas de contaminación por partículas. Mantenerse enfocado en la causa raíz es el tema detrás del mantenimiento proactivo efectivo. Esto incluye establecer objetivos de limpieza óptimos, tomar medidas específicas para controlar la contaminación y medir los niveles de contaminantes con frecuencia. Esto no se puede lograr sin prácticas de vigilancia utilizando el conteo de partículas.

Bennett Fitch. Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América