Creación de un programa de análisis de aceite eficiente pero eficiente

Ya sea que se trate de un problema de presupuesto, participación de la administración, falta de personas o simplemente una pequeña empresa con fondos limitados, existen formas de establecer un programa de análisis de aceite eficaz con costos mínimos de inicio y operación.

En este artículo, leerá estudios de casos sobre alternativas a costosos equipos de prueba internos, buena utilización de laboratorios externos, soluciones de almacenamiento de aceite, métodos para informar hallazgos para promover el programa, vender el programa a la alta gerencia y a las operaciones. y mantenimiento, y empezar de nuevo cuando se venda su instalación.

Estos son los pasos que experimenté al configurar nuestro programa de análisis de aceite:

• Propósito de un programa de análisis de aceite
• Nuestros intentos de establecer un programa de vanguardia
• Mi curso de acción después de que la gerencia rechazara nuestro plan original
• Equipo empleado en un programa de análisis de aceite pobre
• Programa actual

¿Cuál es el propósito de un programa de análisis de aceite?
En mi opinión, la confiabilidad es la razón número uno por la que realizamos mantenimiento predictivo. El tiempo de actividad es la única forma de competir en el mundo altamente competitivo de hoy. La detección de problemas y la prevención de fallas son formas de aprovechar al máximo el tiempo de actividad de nuestros equipos. Junto con el tiempo de actividad, la reducción de costos también es importante para la rentabilidad de cualquier empresa.

Si un problema del equipo se puede detectar temprano, se puede programar para su reparación o reemplazo antes de que cause un costoso tiempo de inactividad o daños al equipo. El objetivo final sería ejecutar cada componente el mayor tiempo posible y poder predecir con anticipación cuándo debe cambiarse. Esto también incluye el aceite. Cada vez más, el aceite se está convirtiendo en un componente muy caro de cualquier equipo; Conseguir la mayor vida útil posible del aceite no es diferente a un cojinete o un engranaje.

El costo de un programa de mantenimiento predictivo también se suma a los costos de producción y se analiza más que otros gastos, ya que no se considera que esté directamente relacionado con la producción. A diferencia de la vibración y la termografía, el análisis de aceite generalmente requiere que un laboratorio externo realice las pruebas para analizar las muestras.

Es imperativo mostrar el éxito temprano y debe comunicarse rápidamente no solo a la gerencia sino también a la producción y el mantenimiento. Obtener el apoyo de la producción y el mantenimiento contribuirá en gran medida a que la administración pueda gastar dinero en el programa.

Entonces, si usted es una empresa pequeña con poco capital para trabajar, una empresa más grande que se ocupa del control de costos, no hay soporte del mantenimiento predictivo por parte de la gerencia o, en algunos casos, hay una combinación de problemas que le impiden comenzar o manteniendo un programa de mantenimiento predictivo, el éxito se puede lograr con un poco de determinación y un poco de pensamiento innovador.

Para empezar, les daré un poco de historia sobre cómo tuve que configurar un programa de análisis de aceite magro, qué me llevó, cómo progresó y el éxito logrado.

Nuestro intento de un programa de clase mundial
En mi caso, los problemas siguieron cambiando a medida que nuestra empresa crecía y luego se vendió dos veces. Al principio, estábamos configurados para ser un mantenimiento completamente transversal, y cada técnico sería un experto en todos los aspectos del mantenimiento, incluido el predictivo. Todos recibieron una formación básica sobre vibración, alineación y análisis de aceite. Para nosotros era muy evidente que solo ciertos técnicos estaban interesados ​​en cada una de las disciplinas, pero se esperaba que todos completaran cualquier orden de trabajo que se les diera.

Esto produjo tendencias muy erráticas y un análisis aún peor de los datos. Muchos motores, cojinetes y reductores fueron diagnosticados incorrectamente, desperdiciando mano de obra, materiales y reduciendo la confiabilidad. La gerencia todavía estaba convencida de que todos eran expertos en todas las disciplinas del mantenimiento. Para lograr esto, planearon enviar a dos técnicos a la formación a la vez. Afortunadamente, los dos primeros enviados a vibración, así como los dos enviados a la capacitación en análisis de aceite, estaban apasionados por el proceso.

Tomaron posesión de cada uno de los programas y pudieron lograr algunos éxitos tempranos, pero a nadie se le permitió ser un técnico dedicado al mantenimiento predictivo; todavía teníamos a todos los técnicos de mantenimiento recopilando datos y haciendo el análisis. Siempre que había una condición de alarma, la respuesta era "Cambie el aceite", "Cambie el motor" o "Ejecútelo y mírelo".

El cambio comenzó cuando dos de las personas seleccionadas para la capacitación original, un análisis de aceite y una vibración, decidieron tomar el asunto en sus propias manos. Pensando en lo que nos hizo hacer esto a espaldas de la gerencia, tenía que ser una pasión por el proceso de mantenimiento predictivo, o tal vez solo la emoción de salirse con la suya.

Parte del grupo original capacitado en análisis de aceite y vibración perdió interés en los programas porque la gerencia no iba a invertir en el equipo necesario ni a dotar de personal al programa a tiempo completo. Incluso después de elaborar una propuesta que mostraba todos los beneficios y la recuperación de la inversión de un programa completo, la gerencia mantuvo su filosofía de un departamento de mantenimiento integral sin especialistas.

Figura 1. Imagen anterior de la sala de aceite de Clarion Boards

Cambio de planes
Otra línea de pensamiento fue ir despacio y convencer a la gerencia a través de los resultados. Los métodos utilizados eran un poco diferentes y requerían cierto riesgo, yendo a espaldas de la dirección, pero nos habían animado a ser una fuerza laboral autodirigida. Todos los técnicos de nuestra fábrica estaban en turno y trabajaban en turnos rotativos de 12 horas. La administración trabaja días seguidos y no fines de semana, lo que nos dejó para administrarnos nosotros mismos las noches y los fines de semana.

Esto nos brindó una gran oportunidad para configurar nuestros programas de análisis de aceite utilizando medios no tradicionales. Haría mi trabajo programado lo más rápido posible o reclutaría a los otros técnicos en mi turno para ayudar con el trabajo programado para poder dedicar un poco de tiempo en cada turno a la configuración del programa. También me ofrecí como voluntario para realizar todas las tareas de mantenimiento preventivo (PM) de cambio de aceite en los días de inactividad. Esto me brindó la oportunidad de diseñar e instalar puertos de muestreo de aceite en todos nuestros equipos.

Durante este proceso, encontramos algo de apoyo en nuestra oficina corporativa. Comenzamos a hacer preguntas al departamento de capacitación industrial, lo que despertó cierto interés en lo que estábamos haciendo, y se hicieron preguntas a nuestros supervisores sobre el progreso. Por ejemplo, querían saber cuántos puntos de muestreo teníamos para nuestra vibración y cuántos puertos de muestreo se instalaron en el equipo para el análisis de aceite.

Cuando mi supervisor recibió una palmada en la espalda por tener 150 puertos de muestreo instalados en el equipo, se sorprendió y confundió y quiso saber cómo se logró esto sin que él lo supiera. Después de ver el interés mostrado por la empresa, comenzó el proceso de dedicar un par de técnicos al proceso de mantenimiento predictivo. Se encontró con la misma resistencia con la administración de la planta que teníamos en el pasado (sin un especialista), pero debido a que la presión corporativa se estaba aplicando, su propuesta fue aprobada, con algunos cambios.

El plan acordado por los gerentes en nuestras instalaciones fue un equipo de tres meses y tres personas para trabajar en el turno de día, para configurar e iniciar el programa PdM. Después de tres meses, tres técnicos más saldrían de turno y continuarían con el programa. Esta rotación continuaría con todo nuestro personal de mantenimiento. Solo tres personas solicitaron los puestos; el resto sabía que la administración solo estaba haciendo esto debido a la presión corporativa y no brindaría el apoyo del programa necesario para tener éxito.

Después de aceptar el puesto y escuchar las reglas y restricciones, nos pusimos manos a la obra para desarrollar el programa con un objetivo en mente:sin importar los obstáculos que nos presentaran, tendríamos éxito.

Nos dijeron de inmediato que no habría dinero para el programa PdM. Tuvimos que usar el equipo y los recursos que ya teníamos. Nuestro primer objetivo era utilizar las herramientas que teníamos para mostrar el éxito lo más rápido posible. Trabajando con el proveedor de aceite, que nos dio pruebas de aceite gratuitas (que resultó ser exactamente lo que pagamos), dediqué mi tiempo a perfeccionar el proceso de recopilación de datos.

Mantener las muestras limpias y llevarlas al laboratorio rápidamente me dio una tendencia algo estable en la mayoría de los equipos. Tener una persona recolectando todos los datos nos dio una tendencia más estable en lugar de que cada técnico de mantenimiento recolectara los datos. En la mayoría de los equipos, pude obtener una buena tendencia, excepto por las desviaciones de laboratorio:la prueba de aceite gratis. Hablaré de eso un poco más tarde.

Mi siguiente paso fue desarrollar un informe en el que pudiéramos mostrar todo nuestro éxito y ahorros para la empresa. Usé cifras muy conservadoras al estimar el dinero ahorrado o el tiempo de inactividad evitado. Me aseguraría de que el informe se enviara a la gerencia, así como a los técnicos de mantenimiento y procesos. Para promover el programa, también remití los informes al centro de formación industrial de nuestra sede corporativa, que, con su ayuda, fue ascendiendo. Esto creó algunos problemas con la administración de nuestra planta, pero aseguró nuestro lugar porque no podían justificar su cierre.

Una de las formas más rápidas de mostrar un ahorro resultó ser un beneficio de tener tantos puertos de muestreo instalados en nuestro equipo. Cada reductor, desde el más grande hasta el más pequeño, así como todos los sistemas hidráulicos y de lubricación, tenían instalado un puerto de muestreo. Se pueden tomar muestras mientras el equipo está en funcionamiento. Pude configurar todo este equipo para cambios de aceite basados ​​en la condición. Los cambios de aceite recomendados por los fabricantes de equipos originales para la mayoría de nuestro sistema hidráulico se debieron realizar aproximadamente al mismo tiempo.

Utilizando los resultados de laboratorio, pude demostrar que todo el aceite hidráulico de los sistemas estaba como nuevo. El aceite total para estos sistemas fue de más de 900 galones. Hasta el día de hoy, 11 años después de la puesta en marcha, seguimos funcionando con el llenado original de los sistemas hidráulicos. Pasar a cambios de aceite basados ​​en la condición redujo nuestro consumo de aceite en aproximadamente un 70 por ciento durante el primer año.

La sala de almacenamiento de aceite se convirtió en mi habitación, ya que nadie más quería hacerse cargo del desorden. Teníamos un edificio separado adjunto al costado de nuestra planta solo para almacenar nuestro aceite. Esta habitación se convirtió en un escondite para todo lo desordenado. Algunos de nuestros sistemas produjeron una gran cantidad de aceite usado contaminado con fibra de madera como parte del proceso. Este desperdicio, junto con otros aceites usados, estaba por todas partes en el edificio de almacenamiento, junto con nuestro nuevo aceite y contenedores utilizados para llenar los sistemas. Tenía que encargarme de la sala de aceite si quería tener éxito con el programa de análisis de aceite.

Uno de nuestros molinos hermanos tenía un sistema de almacenamiento de aceite que consistía en tanques de almacenamiento integrados en un bonito sistema de estanterías con mangueras y bombas para transferir y mantener limpios los aceites. Mi solicitud de compra para este sistema fue rechazada, así que me propuse usar lo que teníamos y, usando algunas ideas de la capacitación de Noria, diseñé mi propio sistema de almacenamiento. Añadiendo patas al sistema de rejilla de tambor que teníamos, me dispuse a limpiar la sala de almacenamiento de aceite.

Pude comprar un nuevo tanque de aceite usado, así como algunos gabinetes de almacenamiento y, con el tiempo, compré contenedores de transferencia de aceite dedicados. La sala de aceite terminada (Figura 2) finalmente se convirtió en el estándar para toda la empresa, incluido nuestro molino hermano. Tuvieron que renunciar a su elegante sistema de almacenamiento y reemplazarlo con este sistema.

Figura 2. Sala de aceite después de tomar el control

A continuación, me propuse mejorar el muestreo, las pruebas y el análisis. Tenía que tomar aproximadamente 100 muestras cada mes para vigilar de cerca nuestro equipo y administrar los cambios de aceite basados ​​en el estado de todos nuestros equipos. Esto significaba que nos quedaríamos sin muestras gratuitas en unos cinco meses. Proyecté lo que costaría continuar con el programa durante los otros siete meses del año.

Las pruebas de recuento de partículas no formaban parte del trato de muestras gratuitas y habría un cargo por agregar esta prueba al paquete de todas las muestras. Como mencioné anteriormente, nuestro servicio de laboratorio gratuito que teníamos con nuestro proveedor de aceite valía exactamente lo que pagamos por él. Ahora íbamos a tener que pagar las pruebas, el recuento de partículas de las primeras 500 y luego el precio total de todas las muestras posteriores. Necesitaba averiguar si el servicio de laboratorio que ofrecían valdría la pena.

Teniendo todos los datos recopilados por una persona, la tendencia comenzó a estabilizarse, pero todavía veía resultados de pruebas en momentos que estaban por todas partes. Al no poder contactar con el laboratorio, excepto a través de nuestro representante de aceite, decidí realizar una prueba simple para ver qué tan confiables eran los resultados que obteníamos del laboratorio. Después de extraer suficiente aceite de un nuevo tambor de aceite para hacer cuatro muestras, las envié al laboratorio para su análisis.

Antes de separar el aceite en cuatro botellas, agité bien el aceite. Los resultados que obtuve fueron todos diferentes. Los resultados de los recuentos de partículas, la viscosidad y los aditivos estaban por todas partes. Hice esta misma prueba para calificar a un laboratorio independiente. Elegí el laboratorio con la mejor repetibilidad.

Aún sin tener un presupuesto con el que trabajar, preparé una propuesta que nos proporcionaría algunas pruebas internas, junto con el apoyo de un laboratorio independiente con muy poca inversión. Comparé el costo de un:

• Laboratorio interno completo con todo el equipo necesario
• Un laboratorio independiente que hace todo el trabajo de laboratorio
• Nuestro sistema actual proyecta el hecho de que revisaríamos nuestras muestras gratuitas a mitad de año

Todos estos resultaron ser muy caros y todos fueron rechazados por la gerencia. Empecé a buscar alternativas.

Equipo ajustado
Si pudiera encontrar una manera de hacer algunas pruebas internas y solo usar un laboratorio externo para muestras muy críticas y cuestionables, obtendría más datos útiles a un costo menor. El criterio que establecí para mi equipo de prueba interno fue repetibilidad, facilidad de uso y poder realizar pruebas rápidamente. La repetibilidad sería el factor más importante. Saber que cada prueba era precisa era imprescindible. Las tres pruebas que sentí que eran necesarias para tener un programa interno eficaz fueron la viscosidad, el recuento de partículas y el agua.

Viscosidad
La viscosidad se puede medir usando un visgage, una unidad de mano con dos tubos que contienen cada uno una bola de acero. Uno de los tubos se llena con un fluido de referencia; el otro puede llenarse con el líquido que se va a analizar. Después de inclinar el indicador para que las bolas lleguen a un extremo, el indicador se mantiene en un ángulo de 45 grados hasta que una de las bolas llega al final de la escala del indicador; la otra bola indicará la viscosidad del fluido.

Al enviar una muestra al laboratorio, usaría el visgage y registraría los datos y los compararía con los resultados de las pruebas del laboratorio. Me sorprendió lo preciso que era el visgage con un poco de práctica.

Figura 3. Se compraron dos visados ​​a través de una subasta en línea, uno en centistokes y el otro en Saybolt segundos.

Prueba de parche
Después de leer un artículo sobre pruebas de parche, decidí investigar qué equipo se necesitaba, qué tan precisas eran las pruebas y si los resultados eran repetibles. También necesitaba una forma de visualizar los datos de tendencias en el parche. Encontré un microscopio en Internet que tenía una cámara digital conectada a una computadora personal. Con el accesorio de la cámara, pude guardar las imágenes del parche y marcar la tendencia de los cambios.

También descubrí que se necesita una luz superior para ver e identificar partículas en el parche. Un pequeño imán de mano movido junto al microscopio haría bailar a los metales ferrosos. Usar las luces superior e inferior y los lentes 100 o 400 veces ayuda a identificar el tipo de uso.

Antes de analizar una muestra, es necesario agitarla. Desde el principio descubrí que la agitación adecuada de la muestra marca una gran diferencia en la precisión y repetibilidad de las pruebas. Puse precio a los agitadores comerciales y los encontré bastante caros. Nuestra tecnología de vibraciones hizo una estación de entrenamiento de vibraciones a partir de un reductor desechado y un motor viejo. La salida del reductor giró muy lento, colocando una rueda para sujetar las botellas de muestra; la rotación lenta agitaba las muestras, así como cualquier agitador vibratorio.

La prueba de parche se convirtió en la columna vertebral de mi programa. Usé el parche para revisar la muestra en busca de contaminación, desgaste y para realizar un recuento rudimentario de partículas. El uso de la imagen digital para almacenar y crear tendencias de los datos recopilados facilitó la detección de un cambio en la condición del equipo. Si se observa algo fuera de lo común, la muestra se puede enviar al laboratorio. Debido a que la prueba del parche usa muy poca muestra, todavía queda suficiente para enviar a un laboratorio para realizar más pruebas y análisis.

Hay atlas de pruebas de parche disponibles para ayudar a identificar la contaminación y los restos de desgaste. Las imágenes reales de los diferentes tipos de restos de desgaste pueden ayudarlo a identificar lo que está viendo en el microscopio. Para tener una idea de cómo estimar el contenido de partículas de un fluido, enviaría la muestra al laboratorio y compararía mi estimación con la real del laboratorio.

Figura 4.

Encontré dos métodos para hacer parches. Uno consistía en un soporte de parche en forma de embudo que usaba la gravedad o un vacío para hacer pasar el líquido a través del parche. Esto funcionó bien pero tuvo varios problemas:tiempo, limpieza y exposición.

Usar la gravedad para hacer pasar el líquido a través del parche llevó tiempo y dependía en gran medida de que se agregara la cantidad correcta de líquido diluyente a la muestra para hacerla lo suficientemente delgada como para atravesar el parche. La limpieza del embudo entre pruebas no solo requiere tiempo, sino que también puede afectar la siguiente muestra si queda algún residuo. El vertido, la mezcla y el tiempo de exposición de la muestra al aire pueden afectar los resultados del parche.

El segundo método, usando una jeringa con una válvula de retención de dos vías, resolvió todos los problemas que tenía con el método del embudo. Con la válvula de retención de dos vías, puedo extraer la cantidad correcta de aceite y luego diluir el líquido en la jeringa, así como empujarlo a través del parche con una exposición mínima a la atmósfera. Limpiar la jeringa es muy fácil y rápido, además de purgar todo el líquido y la contaminación rápidamente usando el mismo método. Solo se necesitan unos minutos para crear un parche listo para el análisis.

Figura 5. Este agitador de botella fue construido internamente usando partes desechadas.

Prueba de humedad
La prueba del aceite en busca de agua también se puede realizar de forma sencilla en la empresa. El agua en los sistemas que pruebo internamente no es tan crítica como los que envío al laboratorio. Los reductores pequeños que funcionan con carga normal pueden manejar una pequeña cantidad de humedad sin demasiados problemas. Sin embargo, para verificar la confiabilidad y asegurarme de que la humedad no sea un problema, utilizo la prueba de crujido.

Un par de gotas de aceite colocadas en una placa calefactora ajustada a la temperatura adecuada le permitirán comprobar rápidamente la presencia de agua. Tener una luz de aumento sobre la placa caliente no solo lo protege del aceite caliente, sino que también le brinda una mejor vista de la prueba. También lo he usado en pruebas de emergencia para nuestro equipo crítico para comprobar si hay una fuga de agua de refrigeración.

La prueba interna
Una muestra de aceite típica pasaría por los siguientes pasos después de la recolección:

Prueba visual: Mira el color y la claridad del aceite. Para este propósito, solo utilizo botellas transparentes. Tengo un estante de nuevas muestras de aceite a la mano para comparar y registrar cualquier cambio de color. La pérdida de claridad puede indicar contaminación por agua, partículas de desgaste, suciedad o aceite de relleno incorrecto.

Prueba de olfato: Esto puede revelar problemas de contaminación, oxidación y barniz. Las muestras de aceite nuevo también son útiles para esta prueba.

Viscosidad: Utilice el visgage para probar la viscosidad y registrar los datos.

Prueba de crepitación: Deposite un par de gotas del visgage en la placa calefactora y compruebe si hay agua en el aceite.

Prueba de parche: Produzca un parche y analícelo. Compruebe la presencia de metales ferrosos con un imán y registre la cantidad y el tamaño de las partículas. Busque y registre la cantidad de otros contaminantes en el parche. Guarde la imagen en una base de datos para crear tendencias.

Informe: Esta es probablemente una de las partes más importantes para mantener el programa en ejecución. Informar los resultados y los éxitos generará mucho interés en el programa. Mantenga los informes breves y al grano. Por lo general, solo se lee la primera página de un informe, así que trate de mantenerla en una página y cubra sus éxitos. Descubrí que enviar los informes a la gerencia para que los procesen ayuda a que todos estén al tanto del éxito del programa.

Comenzar de nuevo
Poco después de que todo funcionara bien y adquirir experiencia con el equipo, nos cerraron. Los problemas del mercado provocaron el cierre, que duró 18 meses. Cuando finalmente nos vendieron, la mitad de los técnicos de mantenimiento no regresaron. En septiembre de 2004, reiniciamos el molino; y hasta el día de hoy, todavía estamos tratando de renovar nuestro departamento de mantenimiento. Una vez más, tengo que empezar a exagerar la importancia del análisis de aceite a la dirección.

Figura 6. Soporte de parche, válvula de dos vías y jeringa para hacer parches rápidos y confiables

Encontrar a la persona adecuada para el trabajo es clave para el éxito. Para que funcione en un entorno esbelto, se requiere alguien dedicado y apasionado por el proceso de análisis de aceite. Actualmente, todavía estoy buscando a la persona adecuada para ocupar este puesto:alguien que esté dispuesto a hacerse cargo del almacenamiento de petróleo, encargarse de la configuración del muestreo, las pruebas y los informes, así como alguien que pueda pensar fuera de la caja.

Figura 7. Placa calefactora para pruebas de crujidos

Acerca del autor:
Dave Lander es el supervisor de mantenimiento mecánico en Clarion Boards Inc. en Lucinda, Pensilvania. Dave es un residente de toda la vida de Lucinda, una pequeña ciudad en el oeste de Pensilvania, ubicada en el corazón de la industria de la madera de frondosas. Dave pasó 22 años trabajando en aserraderos, donde llegó a creer que el aserrín era un aditivo de aceite. Los últimos 12 años se han dedicado a la industria de productos de paneles fabricando tableros de fibra de densidad media en Clarion Boards. Tiene una certificación de Analista de lubricantes de máquinas de nivel II a través del Consejo Internacional de Lubricación de Maquinaria y es voluntario en el comité de redacción de pruebas de ICML.