Cómo se comparan y contrastan los análisis de aceite y vibraciones

El universo de monitoreo de condición consta de una gran variedad de herramientas y tecnologías disponibles para ayudar a detectar y solucionar problemas de confiabilidad de las máquinas. Ninguna herramienta se acerca a hacerlo todo, evitando la necesidad de utilizar todas las demás. Todo depende de utilizar estas herramientas en el momento adecuado, en el lugar adecuado y de la forma adecuada.

Estas herramientas incluyen nuestros sentidos (utilizados en las inspecciones), análisis de aceite, vibración, termografía, análisis de corriente del motor y ultrasonido. Debido a la amplia gama de ciencia y función relacionada con su uso, con frecuencia se malinterpretan la aplicación y los beneficios de estos métodos. Por ejemplo, hace años se publicó la siguiente afirmación en una importante publicación comercial en un artículo escrito por un experto en vibraciones:

“En un sentido puramente técnico, el análisis del aceite lubricante no es una herramienta de mantenimiento predictivo. Más bien, es un medio positivo para seleccionar y utilizar lubricantes en diversas aplicaciones de la planta. Esta técnica evalúa el estado de los lubricantes, no el estado de una máquina o sistema mecánico”. 

No hace falta decir que me quedé atónito al leer estas palabras e inmediatamente envié un correo electrónico al autor seguido de una conversación telefónica. Lo animé encarecidamente a que asistiera a uno de nuestros cursos de análisis de aceite, llegando incluso a darle un pase gratuito. Nunca lo hizo.

Esa experiencia subraya la importancia de una buena formación en las numerosas disciplinas del monitoreo de condición. Como mínimo, es necesaria la concientización. En una era tan dinámica de “esto digital” y “aquello inalámbrico”, la educación continua es una búsqueda interminable. 

Este artículo aborda principalmente dos tecnologías específicas que en conjunto representan una gran parte del gasto anual en monitoreo de condición: análisis de aceite y vibración. No son métodos competitivos ni alternativos. Más bien, deberían considerarse colaborativos. 

Son poderosos cuando se despliegan total y hábilmente. Utilizados solos, dejan grandes lagunas en el monitoreo de la salud de nuestras máquinas.

El poder de la inspección

He escrito extensamente sobre el poder de la inspección para explotar nuestros agudos sentidos y la supercomputadora en nuestra cabeza. Nuestro sentido de la vista (o “visión”) no tiene rival con ninguna tecnología de cámara óptica disponible en la actualidad. Quizás es la “cámara” más poderosa de todas; utilizamos nuestros sentidos para examinar continuamente nuestro entorno mientras conducimos por las calles de nuestras ciudades, tomando inconscientemente “instantáneas” mentales de lo que vemos.

Los fotones nos alertan instantáneamente sobre los datos del tablero, las condiciones del tráfico, los semáforos, los peatones y los peligros en la carretera. Los sonidos de los vehículos y las bocinas envían más datos a nuestro cerebro para procesarlos. Nuestros sentidos táctiles se aplican a los pedales y al movimiento de nuestro vehículo a medida que giramos, cambiamos de aceleración y avanzamos a lo largo de condiciones de pavimento onduladas.

Procesamos estos datos para realizar cambios en tiempo real en el control de nuestro vehículo (dirección, frenado, aceleración). ¿Por qué menciono esto? Cuando pone tecnología e instrumentos en manos de las personas, ellas empiezan a confiar menos en sus propios sentidos.

A pesar de todo lo que podemos y debemos extraer mediante el poder de inspección, nuestras máquinas son en gran medida exoesqueletos hechos de hierro fundido y placas de acero. Los fotones no atravesarán estas barreras, pero podemos extraer los datos que necesitamos por otros métodos, incluidos el análisis de aceite y el análisis de vibraciones.

Pero, con la ayuda del uso de mirillas, junto con sonidos audibles y el sentido del tacto, también podemos utilizar la inspección para recoger datos críticos de análisis de aceite y vibraciones. Consulte este artículo sobre “Análisis de aceite en la mirilla de nivel”. 

Activando la voz en su aceite

El aceite toca las superficies más críticas y preocupantes de nuestras máquinas. Estas superficies incluyen las zonas de fricción en nuestros rodamientos, engranajes, pistones y levas. Como medio común, es muy difícil que una máquina falle o tenga una condición que provoque fallas sin que el aceite lo sepa primero. 

Simplemente nombre su veneno: agentes corrosivos, desalineación, sobrecarga, defectos de material, falta de lubricante, viscosidad incorrecta, aceite sucio/húmedo, etc., algo aparecerá en el aceite. Es como un registrador de datos de vuelo.

Tomemos como ejemplo las partículas: se sabe que son una causa importante de fallas (abrasión, fatiga de contacto, fricción, erosión) y una consecuencia importante de fallas (partículas de desgaste), independientemente de la causa. Entonces, si las partículas son la causa y/o el efecto de una falla, ¿no querríamos monitorearlas rigurosamente en nuestros lubricantes? 

Considere esto: si se analiza el lubricante de nuestra máquina y se determina que está extremadamente limpio, ¿qué podemos concluir sobre la salud de nuestros engranajes y cojinetes?

Hay excepciones, por supuesto, y el análisis del aceite no alerta sobre ciertos modos de falla bien conocidos, como desbalanceo de la máquina, grietas en el eje, desalineación, holgura, pata coja y resonancia. Sin embargo, estas condiciones pronto pasan por etapas de falla para producir partículas de desgaste en el camino.

Las partículas de desgaste son partículas extraídas de las superficies de los rodamientos y engranajes debido al impacto mecánico y las condiciones de deslizamiento. Estas partículas activarán alarmas en el análisis.

Detectar el desgaste anormal y las fallas críticas de las máquinas mucho antes de que se produzca una falla catastrófica es una de las principales ventajas del análisis de aceite. Si se produce repentinamente un desgaste abrasivo acelerado en un rodamiento con una vida útil restante (RUL) del 90 %, se puede detectar y corregir la condición. Por el contrario, el desgaste abrasivo puede en realidad atenuar la vibración de los rodamientos y engranajes hasta que se pierda tanto material y comience una falla precipitada. 

La Estación de Generación Nuclear Palo Verde descubrió que “para los rodamientos lubricados con aceite, los resultados del análisis de aceite generalmente aparecen antes que las señales de vibración. Si se hubiera permitido trabajar a los rodamientos que fueron removidos por alarmas del análisis de aceite, los síntomas de vibración eventualmente habrían aparecido”.