Inspecciones auditivas, visuales y táctiles para el personal de mantenimiento predictivo

La recopilación de datos es la columna vertebral de cualquier esfuerzo de monitoreo de vibraciones, sin embargo, las oportunidades para recopilar datos adicionales mientras se está en la máquina generalmente se ignoran. ¿La industria de las vibraciones finalmente está comenzando a sentir los efectos del recolector de datos puro que no ha pasado al grupo de confiabilidad desde los oficios mecánicos? ¿Qué pasa con los operadores del sitio y el artesano? Este documento cubre las técnicas de inspección básicas que se pueden aplicar para optimizar el tiempo de permanencia en el campo.

Introducción
Muchas organizaciones separan al personal que realiza el monitoreo de tecnología en un equipo de mantenimiento predictivo (PdM) o un grupo de confiabilidad. Su trabajo consiste en recopilar periódicamente información sobre la maquinaria utilizando diversas formas de tecnología y utilizar estos datos para evaluar el estado de la máquina.

Existen diferentes tecnologías para monitorear el estado de los componentes mecánicos y eléctricos, y especialmente para detectar fallas inminentes. Cada tecnología tiene sus propias aplicaciones, ventajas y desventajas. El monitoreo de condición efectivo hace uso de múltiples técnicas y tecnologías.

Un grupo de controles infrautilizados que proporcionan datos valiosos son las inspecciones visuales, audibles y táctiles básicas. Estas inspecciones se pueden realizar y utilizar para complementar las inspecciones tecnológicas formales. La clave para la implementación exitosa de un programa de inspección visual, audible y táctil es capacitar a los participantes sobre el funcionamiento básico del componente que se inspeccionará y seguir una lista de elementos que se deben verificar.

Pasos para supervisar el estado
Los programas de monitoreo de condición efectivos constan de cuatro elementos principales:

1. Detección
2. Análisis
3. Corrección
4. Verificación

Es importante comprender a fondo cada uno de estos elementos. Con demasiada frecuencia se pierde un tiempo valioso cuando se pone demasiado énfasis en cualquier componente.

Detección
Se pueden encontrar muchos problemas mediante inspecciones visuales, audibles y táctiles. El objetivo es identificar máquinas defectuosas o identificar condiciones de deterioro. La pregunta es cómo cuantificar los resultados de estas inspecciones. Se pueden utilizar tecnologías como vibración, termografía, ultrasonido, análisis de aceite y pruebas de circuitos del motor.

Después de identificar las máquinas que necesitan un análisis adicional mediante la detección, el siguiente paso es determinar la causa raíz del problema. Esto se logra durante la fase de análisis.

Figura 1. Detección de problemas

Análisis
El propósito de realizar un análisis es determinar la causa raíz del problema. La fase de análisis consiste en estudiar el funcionamiento de la máquina, características de defectos, historial de mantenimiento, etc. Solo deben analizarse las máquinas que indiquen problemas. Una vez que se completa el análisis y se encuentra la causa raíz del problema, se deben comunicar los resultados.

Figura 2. Análisis del problema

Corrección / Mejora
Después de determinar la causa raíz del problema, se puede corregir. Los problemas más comunes requieren equilibrado y / o alineación de precisión. Para maximizar la fiabilidad de la máquina en cuestión, también es recomendable mejorar la fuente provocando que el activo esté en excepción. Esto prolongará la vida útil de la máquina. En Universal Technologies enfatizamos que el tiempo incremental requerido para mejorar la máquina es pequeño en comparación con los costos del tiempo de inactividad imprevisto de la máquina y el proceso de mantenimiento.

Figura 3. Corrección del problema

Verificación
Después de determinar la causa raíz del problema, corregir el problema y mejorar la máquina, es importante verificar que se haya producido la corrección o mejora. Un mecanismo para esta verificación es comparar los valores anteriores con los datos de referencia originales.

Otros métodos de verificación comunes incluyen:

• Seguimiento del aumento de la vida útil de los rodamientos
• Seguimiento del aumento de la vida útil del sello
• Medir el consumo de energía reducido
• Medir la vibración
• Termografía
• Análisis de aceite
• Análisis de la firma de la corriente del motor

Figura 4. Verificación de corrección

Inspecciones visuales
Una de las formas más simples, pero a menudo descuidadas, de monitoreo de condición es la inspección visual de la maquinaria. Si bien esto es subjetivo, a menudo puede obtener una buena "intuición" de dónde el problema es más grave. Pero recuerde, la causa raíz no se puede determinar de esta manera.

Los procedimientos de inspección visual efectivos incluyen el examen de la máquina y el área circundante para cada uno de los siguientes:

• Limpieza general
• Aceite / fluidos en la máquina circundante
• Aceite / fluidos en la carcasa de la máquina o en las tapas de los cojinetes
• Aceite / fluidos en la protección del acoplamiento
• Marcas inusuales
• Fugas visibles (lubricantes, agua de refrigeración, etc.)
• Condiciones de iluminación
• Instrumentación local para niveles, temperaturas, flujos y amperaje adecuados
• Partículas de desgaste y desgaste
• Corrosión
• Signos de sobrecalentamiento
• Funcionamiento adecuado de los anillos de eslinga
• Condensación / agua en los cojinetes
• Temperaturas, presiones y flujos diferenciales
• Piezas o componentes sueltos
• Estado de la protección o la cubierta de la máquina

Figura 5. Limpieza

Figura 6. Fuga de aceite

Figura 7. Grieta del marco

Figura 8. Cubierta del ventilador del motor

Figura 9. Condición del aceite

Inspección audible
Otra forma simple de monitoreo de condición es la inspección audible de la maquinaria. Si bien esto también es subjetivo, a menudo puede obtener una buena "sensación" del área donde se origina la fuente. Pero recuerde, la causa raíz no se puede determinar de esta manera. El uso de estetoscopios, varillas de sondeo y otros dispositivos de escucha puede permitir a un médico experimentado detectar problemas como roces, defectos en los cojinetes, cavitación, etc.

Cuando escuche una máquina, intente determinar si el sonido es complejo o simple, de alta o baja frecuencia, y de dónde parece provenir el sonido.

Los procedimientos de inspección audible efectivos incluyen el examen de la máquina y el área circundante para lo siguiente:

• Sonidos fuera de lo común
• Tarareando
• Chillidos
• Gruñidos
• Frotar
• Cavitación
• Sonidos de arcos / estallidos
• Caza / ritmos
• Ruido de fugas
• Comparación de ruido de rodamientos
• Golpe de ariete
• Levantamiento de centinelas / válvulas de alivio
• Fluir a través del sistema / componentes

Inspección táctil
Para sentir con la mano una máquina en busca de vibraciones excesivas, siga los pasos a continuación:

1. Comience en los cojinetes, sintiendo en direcciones vertical, horizontal y axial.
2. Trabaje hacia abajo y hacia afuera desde la máquina, palpando la base, estructuras, tuberías, soportes de tuberías, vástagos de válvulas, cajas eléctricas, conductos eléctricos, etc.
3. Intente tener una idea de la frecuencia de la vibración. Por ejemplo, ¿es de alta frecuencia, como un zumbido o un hormigueo? ¿O es de baja frecuencia, como un estremecimiento o un balanceo?

Figura 10. Revisión del motor

También se deben realizar otras observaciones táctiles. Los procedimientos efectivos de inspección táctil incluyen el examen de la máquina y el área circundante para lo siguiente:

• Comparaciones de temperatura en rodamientos
• Comparaciones de temperatura en sistemas de lavado de sellos
• Diferencias de temperatura en la entrada y salida del enfriador / intercambiador de calor
• Diferencias de temperatura en la entrada y salida de filtros / coladores
• Sienta el aceite en busca de contaminantes y partículas metálicas
• Sienta el flujo a través de los sistemas / componentes

Mejora de las inspecciones visuales con radiómetros puntuales
Los termómetros infrarrojos miden la cantidad de energía infrarroja emitida por un objeto objetivo y calculan la temperatura de la superficie de ese objeto. Las características típicas incluyen mira láser, emisividad ajustable, funciones de alarma y bloqueos de gatillo. Otras características pueden incluir registradores de datos y pantallas gráficas, termopares e interfaces de software.

Cabe señalar que la lectura de temperatura es la temperatura de la superficie exterior de la primera superficie en la que penetra el rayo láser. Si toma una lectura a través de plexiglás u otro material transparente en el que penetra el láser, la lectura de temperatura representará solo la superficie de plexiglás.

Figura 11. Radiómetro puntual

Limitación:emisividad: La emisividad es la capacidad de un material para reflejar el calor. Los diferentes materiales tienen diferentes valores de emisividad y deben tenerse en cuenta al intentar obtener una lectura de temperatura absoluta. Para las lecturas de comparación, la emisividad es un problema menor siempre que los dos materiales objetivo sean iguales. Si existe la necesidad de una medición precisa de la temperatura absoluta, entonces el termopar de contacto provisto debe usarse para verificar los datos infrarrojos. Su instrumento tiene funciones que le permiten seleccionar el valor de emisividad correcto para el material de destino, pero para el propósito de este artículo y el uso general del instrumento, se utilizará la configuración "libre".

Limitación:tamaño del punto de medición: El tamaño del punto medido depende de la distancia entre el objeto que está midiendo y el termómetro infrarrojo. Esto variará según el fabricante y los modelos del mismo fabricante. Tenga en cuenta que la temperatura es un promedio de las temperaturas contenidas dentro del círculo de puntos. Acérquese al objetivo para obtener un área de medición más pequeña.

Luces estroboscópicas
La inspección visual de los activos giratorios junto con el uso de una luz estroboscópica permite evaluar otros componentes.

• Estado del acoplamiento, el eje y la chaveta
• Detección de fugas en tapas de cojinetes, sellos mecánicos y acoplamientos
• Aflojamiento mecánico de los componentes de la máquina
• Estado del cinturón
• Tensión / carga uniforme de los sistemas de transmisión por correa

Figura 12. Luz estroboscópica

Precauciones y seguridad:

• Los objetos que se ven con este producto pueden parecer estacionarios cuando en realidad se mueven a altas velocidades. Mantenga siempre una distancia segura y no toque el objetivo. Sea consciente de los demás en el área y asuma la responsabilidad de su seguridad advirtiéndoles de estas precauciones.
• El uso de este equipo puede inducir un ataque epiléptico en las personas propensas a este tipo de ataque.
• No permita que líquidos u objetos metálicos entren en los puertos de ventilación del estroboscopio para evitar daños al instrumento.
• Precaución:hay voltajes letales presentes dentro del instrumento. Consulte la documentación del fabricante para conocer el procedimiento de reemplazo de la lámpara antes de intentar abrir el instrumento.
• Para ayudar en la inspección de acoplamientos y correas con una luz estroboscópica, se recomienda utilizar metal expandido con un acabado negro plano para el acople y los protectores de correas siempre que sea posible. Esto permite al usuario ver a través de la protección con un mínimo de reflexión.

Resumen
La realización de inspecciones visuales, audibles y táctiles puede proporcionar un valor tremendo cuando se integra en un esfuerzo de confiabilidad general. Formalizar y documentar las inspecciones que están realizando los técnicos que no son de PdM permitirá que todos utilicen los datos.

La aceptación de la integración de tecnologías para obtener una mejor imagen del estado del equipo es ampliamente aceptada. ¿Por qué no utilizar este mismo modelo para aprovechar la información del personal que tradicionalmente no se considera que tenga un papel activo en la confiabilidad? Muchas veces, los operadores y el personal de mantenimiento pueden proporcionar esa "pieza faltante" de información que el técnico de PdM no puede ver cuando ve el equipo en un ciclo mensual o trimestral.

¿Cuántas organizaciones aprovecharían la oportunidad de agregar docenas de personal adicional al esfuerzo de confiabilidad sin agregar costos adicionales? Al capacitar e involucrar a los operadores y al personal de mantenimiento, eso es exactamente lo que es posible.

Referencias

1. "Cuidado del operador para la confiabilidad de la maquinaria", Universal Technologies Inc., Huntersville, N.C., 2005.
2. "Análisis de vibraciones Nivel 1 Plus", Universal Technologies Inc., Huntersville, N.C., 2005.

Este documento se presentó en una conferencia anual de Noria Corporation.

Acerca del autor:
Lance Bisinger es el gerente de operaciones para las Américas de GPAllied, una empresa de servicios y consultoría de operaciones y confiabilidad. Para obtener más información, visite www.gpallied.com.