El Top 5 de los principales errores de los sistemas hidráulicos y las mejores soluciones

Al encender la televisión y navegar por la guía, a menudo verá espectáculos como «El top 10 de las mejores playas en el mundo», «El top 20 de los peores cuerpos de las celebridades» o «El top 100 de los mejores hits de los ´80.» Así que, para mantenernos al día con los tiempos, este artículo cubrirá los cinco errores más comunes que las plantas cometen una y otra vez en los sistemas hidráulicos. Esto cae en la definición de locura con la que todos estamos familiarizados- hacer la misma cosa una y otra vez y esperando un resultado diferente. Aquí está el top 5:

Error #1: Las presiones hidráulicas se calibran incorrectamente

En cada sistema hidráulico hay una cantidad de ajustes que se deben hacer. Cuando se produce un problema en la máquina, las perillas de la bomba hidráulica y las válvulas se ajustan para «ver» si esto resuelve el problema. Desafortunadamente, la persona que hace el ajuste por lo general no tiene idea del efecto en la máquina. Las presiones en un sistema hidráulico típicamente se fijan demasiado altas. El pensamiento es que cuanto más alta es la presión, más rápido la máquina funcionará. Consideremos el siguiente escenario del mundo real que ocurrió en una planta de productos de madera:

Los tornillos de ajuste en las bombas y las válvulas hidráulicas se ajustan a menudo sin ninguna idea de los efectos sobre la máquina.

Una compañía tenía problemas severos de cargas y fugas en un equipo móvil. La bomba también se reemplazaba a intervalos de una vez al mes. Había un ajuste en la bomba (llamado un compensador), que limitaba la presión máxima del sistema.

Se usó una válvula de alivio en el sistema como un dispositivo de seguridad extremo y una válvula para absorber sobrecargas. Los ajustes recomendados para el compensador y la válvula de alivio fueron 103 bares (1,500 psi) y 120 bares (1,750 psi), respectivamente. Cuando el sistema hidráulico del equipo móvil arrancó y se detuvo, la aguja del indicador de presión subió al máximo de 206 bares (3,000 psi), vibró y después marcó dentro de los 124 bares (1,800 psi). Esto indicaba que la calibración del compensador y de la válvula de alivio eran demasiado altas.

Después de restablecer el compensador y la válvula de alivio a los ajustes recomendados, la presión subió momentáneamente a 1,750 psi (ajuste de alivio) antes de fijarse en 103 bares (1,500 psi) (ajuste del compensador). La diferencia en la fuerza ejercida en el cilindro de levante de 25.4 cm (10 pulgadas), 506 cm²(78,54 pulg²) con la válvula de alivio en 206 bares (3,000 psi) y en 120 (1.750 psi) era 44,500 kg (98,175 libras). Una vez que las presiones fueron fijadas correctamente, la sobrecarga fue eliminada y la vida de la bomba fue aumentada. Después de reemplazar las abrazaderas y los sellos, la fuga de lubricante también se eliminó.

Error #2: Falta de acumuladores y procedimientos de seguridad hidráulicos

Cuando se repara una máquina, se apaga el motor eléctrico de la bomba y se realizan los procedimientos de bloqueo/etiquetado. El manómetro se comprueba raramente antes de comenzar el trabajo en o alrededor de la máquina. Los acumuladores almacenan la energía hidráulica en forma de fluido presurizado. La mayoría de los sistemas contienen una válvula de descarga automática o manual que permitirá que el fluido de alta presión en el acumulador se vuelque al tanque, permitiendo que la presión caiga a cero. Las válvulas automáticas de descarga pueden fallar quedando cerradas, lo que mantendrá el aceite presurizado en el acumulador.

Si se quita una línea o se retira un componente, un individuo puede sufrir una herida con un fluido a alta presión. Cuando se utiliza una válvula de descarga manual, el factor humano entra en la ecuación. En una planta, un joven fue herido gravemente con aceite a alta presión después de que él no abriera la válvula de descarga manual. No había ningún procedimiento en la planta para abrir la válvula antes de trabajar en el sistema.

Muchas veces el manómetro se encuentra en el lado de la bomba de la válvula de retención y no en el lado del acumulador. Cuando la bomba está apagada, el manómetro bajará a cero a medida que el aceite regresa al tanque a través de las tolerancias internas de la bomba. El personal de mantenimiento o el operador piensan que la presión está en cero y no tienen manera de saber si se ha liberado el líquido presurizado en el acumulador. En los sistemas de este diseño, se debe instalar un manómetro en o cerca del acumulador.

La mayoría de los sistemas tienen una válvula de descarga que permite que el líquido de alta presión en el acumulador regrese al tanque, permitiendo que la presión caiga a cero.

Error #3: Técnicas de solución de problemas deficientes

En nuestros talleres hidráulicos, enfatizamos que el método más rápido y fácil de solucionar la avería de una máquina es utilizar un diagrama hidráulico. La respuesta de los estudiantes suele ser una de las siguientes: «la gerencia no nos dará tiempo para solucionar problemas», «no tenemos ni sabemos dónde están nuestros diagramas», o «no sabemos cómo leer los diagramas».

Cuando se produce un problema hidráulico, se debe reunir información para determinar qué componente lo está causando. Algunos ejemplos incluyen la comprobación del flujo de drenaje del alojamiento de la bomba o la comprobación de sobrecalentamiento del sistema. Muchas veces el supervisor interviene y exige que la bomba, el cilindro o el otro componente sean remplazados. En una planta, un supervisor instruyó a un obrero para que no solucionara problemas, sino que accionara manualmente una válvula direccional. Esto dio lugar a que un acumulador descargara su contenido en un depósito de 19,000 litros parcialmente lleno. La tapa del tanque de aceite voló por los aires y el molino estuvo fuera de servicio durante siete días.

Los diagramas hidráulicos se localizan generalmente dentro del manual del fabricante de la máquina, que se guarda a menudo en una oficina de mantenimiento o almacén. Cuando ocurre un problema hidráulico, lo último que la persona de mantenimiento quiere hacer es tomar 15 o 20 minutos para encontrar el manual. Después de todo, cuando una máquina está fuera de servicio, el tiempo es dinero. Una mejor opción es montar los diagramas más grandes del sistema bajo una cubierta de plexiglás. Los diagramas más pequeños pueden enmicarse y ubicarse de forma similar. Si el diagrama está fácilmente disponible, será utilizado.

La declaración más común que se escucha de mecánicos y electricistas cuando se consulta con una planta sobre un problema es, «no sé mucho de hidráulica». Esto significa que o bien no han sido entrenados adecuadamente o han olvidado lo que han aprendido. Por otro lado, cuando se visitan plantas donde se ha llevado a cabo un entrenamiento hidráulico específico de maquinaria, normalmente escucho, «usamos manuales y diagramas todo el tiempo». Sin el entrenamiento adecuado, usted no puede esperar que su equipo de mantenimiento dé soluciones eficazmente.

El uso de un diagrama hidráulico es el método más rápido y fácil de solucionar la avería de una máquina.

Error #4: Mantenimiento deficiente del depósito y del aceite hidráulico

Mientras que la mayoría de las plantas hacen un buen trabajo manteniendo los filtros del sistema, al depósito de aceite por lo general no se le da ninguna atención. Cuando se diseña un sistema, el tamaño del depósito se factoriza por la cantidad de calor que se removerá del sistema. Los depósitos se deben limpiar mínimo una vez al año para permitir que parte del calor del aceite se libere a la atmósfera.

En un cargador en Ontario, el depósito no había sido drenado o limpiado en 17 años. Una capa gruesa de lodo fue encontrada en el fondo del tanque una vez que el aceite fue drenado. Un depósito que no se limpia puede actuar como una incubadora en lugar de disipar el calor en el aceite.

Muchos depósitos tienen un cedazo en la tubería de succión. Este cedazo está situado bajo el nivel de aceite y a menudo esta fuera de la vista del personal y este ni se imagina que está ahí. Debe retirarse del depósito por lo menos una vez al año y limpiarse soplando aire desde adentro hacia afuera. El cedazo no se debe pasar por alto en la solución de problemas. Si se obstruye, puede ocasionar la cavitación en la bomba.

Una planta de proceso de madera cambió cinco bombas en su unidad hidráulica del descortezador. Finalmente drenaron el aceite del tanque y encontraron un trapo del taller envuelto alrededor del cedazo.

Debe tenerse en cuenta que algunos cedazos tienen una válvula by-pass incorporada que permite que el aceite se desvíe cuando el cedazo está obstruido. Esto es una razón más para limpiar el cedazo regularmente, porque cuando se abre esta válvula de by-pass, el aceite sucio fluirá hacia la bomba.

Otro problema común es añadir aceite sin filtrar al sistema. Esto nunca debe hacerse. El aceite que sale de la refinería puede estar limpio, pero para el momento en que se almacena en los camiones de transferencia y tambores, solo puede cumplir con un estándar de 50 micrones cuando se añade al tanque. Muchos sistemas tienen conexiones para las mangueras de la bomba de llenado, de modo que el aceite en el tambor fluye a través del filtro del sistema antes de que entre en el depósito. También se puede utilizar un carrito de filtración independiente al rellenar el tanque para eliminar los contaminantes.

Error #5: Los reemplazos de componentes no tienen los mismos números de parte

Cuando ocurre un problema hidráulico, normalmente un componente ha fallado. Es esencial que coincidan los números de parte entre los componentes nuevos y viejos. Las bombas hidráulicas y las válvulas que se parecen no son necesariamente las mismas. Cada número o letra en el número de parte indica una característica sobre la bomba o la válvula. Si una letra o un número son diferentes, la literatura del fabricante debe ser consultada para identificar la diferencia.

Hace algunos años, una planta tenía falla en la válvula direccional principal en su cilindro de inclinación. La válvula tenía el número de parte siguiente: DG5S8-2C-T-50. Un vendedor local fue llamado y dijo que tenía una válvula con la misma configuración de carrete y patrón de montaje en su centro de distribución central. La válvula con el número de parte siguiente fue embarcada y entregada a la planta al día siguiente: DG5S8-2C-E-T-50.

Esta imagen muestra una válvula direccional principal con falla en el cilindro de inclinación

Cuando la válvula fue instalada, los cilindros de inclinación continuaron fallando. El fabricante de la válvula entonces fue consultado y se le entregaron los dos números de parte de las bombas. La válvula original (con la letra «E» omitida del número de parte) era una válvula internamente pilotada y drenada hidráulicamente. La válvula enviada por el vendedor era una válvula externamente pilotada y drenada internamente. Puesto que no había línea de pilotaje externa conectada en el sistema, la nueva válvula no trabajaría.

Para resolver el problema, el fabricante de la válvula dio instrucciones al mecánico en la planta para que retirara el tapón interno en el puerto «P» e instalarlo en el puerto «X». Una vez hecho esto, el movimiento de los cilindros de inclinación funcionó normalmente pero solamente después de 18 horas de inactividad.

Estos errores comunes se hacen principalmente por falta de conocimiento. Cuando una máquina está detenida, el supervisor, mecánico o electricista va a hacer lo que sea necesario para volverla a poner en operación en el menor tiempo posible. Asegurándose de que estos cinco errores no se produzcan en su planta, puede reducir el tiempo de inactividad, ayudar a su planta a operar con seguridad y mejorar la solución de problemas hidráulicos.

Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América.