Mantenimiento Predictivo y el análisis de vibración

En mantenimiento predictivo, el análisis de vibración de los equipos rotativos es uno de los pocos métodos, por no decir el único, que individualmente y sin el apoyo de otra técnica puede generar un diagnóstico fiable del estado de la máquina en tiempo real; esto no quiere decir que a veces no sea necesario apoyarse en otra tecnología para ratificar o verificar la causa de los síntomas que presenta, pero es habitual que en la mayoría de los casos no sea necesario. Esto es así porque este tipo de ensayo, se basa en el análisis de la frecuencias de vibración y su amplitud que se registra durante su funcionamiento. Frecuencias de vibración que son las únicas medidas físicas con entidad suficiente como para poder ser asociadas a los componentes que giran dentro del activo.

Cada vez son más y mejores los equipos de medida y software de análisis de estas variables físicas. Los fabricantes de este tipo de equipos han redoblado sus esfuerzos y están lanzando productos al mercado cada vez más sofisticados, más sensibles y mejor capacitados para la toma de datos y la interpretación de los mismos. El analista por tanto, encuentra cada vez más en estos productos una herramienta esencial para el desarrollo de su trabajo, que no es otro que detectar el comportamiento errático del equipo y anticiparse a la avería, tratando de encontrar con precisión la localización del punto exacto de la curva P-F que le llevará al acierto en su pronóstico tanto en el análisis, como en el tiempo previsto para su reparación.

CURVA DE CONFIABILIDAD DE LOS ACTIVOS

La curva P-F establece el punto más probable de falla dependiente del estado actual de la máquina. En la imagen anterior, se contempla toda la vida del activo desde que se contempla su compra atendiendo a su diseño y con las prestaciones exigibles para la función deseada, pasando por el «intervalo I-P» que es el intervalo de tiempo desde que el equipo se instala hasta el punto donde comienza la falla potencial, para finalizar con el «intervalo P-F» que es el que abarca desde el punto «P» donde comienza la posible falla potencial hasta que esta pasa a convertirse en una falla funcional «F» y posteriormente en una avería.

El intervalo P-F es el único en el que se puede actuar para alargar la vida útil del equipo y es donde el Ingeniero de Fiabilidad se debe parecer mucho a un médico de medicina general (salvando las debidas distancias) el médico analiza personas y el analista de vibración analiza máquinas. Llegados a esta comparación y por continuar con el mismo símil, hay que decir que en este mundo cada vez hay más curanderos y menos médicos en ambos trabajos. Es relativamente fácil acopiar datos de vibración y determinar si la máquina está bien o mal en un determinado momento de esa curva; pero eso no es mucho más de lo que haría un buen profesional que conozca la máquina y aprecie un fallo funcional en la misma.

Si todo quedase ahí, sería tanto como si una persona se encuentra a un amigo que se sujeta la cara con expresión de dolor y le dice.

–¿estas fastidiado con la boca? –fatal –responde el amigo- tengo la muela

–VE AL DENTISTA hombre…

¡Ya somos médicos! Hemos hecho una predicción basándonos en los rasgos externos de nuestro amigo y le hemos aportado una solución buena e inmediata. En el dentista está la clave…

Cualquiera puede anticiparse a un hecho, sobre todo cuando éste está próximo a su desenlace, que en definitiva parece ser el punto más adecuado para dar tal premonición según algunos criterios.

¿Pero qué hace un buen especialista? ¿qué hace un verdadero médico?

Se anticipa mucho al determinar que tipo de enfermedad puede sufrir el enfermo, si es necesario utiliza las herramientas que tiene a su alcance temperatura, análisis de sangre, radiografía o todas aquellas que crea razonablemente aceptables atendiendo a los primeros indicios de la enfermedad para ratificar su primer diagnostico, y si por último es necesario u oportuno busca la causa que le produjo esta enfermedad. ¿por qué? porque a veces, el conocimiento de esa causa evita que el enfermo la vuelva a padecer, o mejor aún si consigue que no la sufran personas que como él  hagan las mismas cosas o estén en el mismo ambiente lesivo.

¿Podemos ser un analista de vibración pero no ser un buen ingenieros de fiabilidad?

Sí podemos pero no es lo más adecuado. Podemos ser analistas de vibración y anticiparnos a la avería ¿pero cuanta anticipación? DEMASIADA, aconsejando reparar al inicio de la curva P-F, con lo cual podemos estar despilfarrando desmontando un equipo mucho antes de lo razonablemente aceptable bajo un análisis RCM, o DEMASIADO POCO, dejando sin tiempo al equipo de mantenimiento y operaciones para preparar la intervención, convirtiendo a la misma en poco más que una intervención de correctivo imprevisto, pura y dura.

Y además qué….

¿Hemos hecho algo más para cuidar a nuestro enfermo?

O directamente lo mandamos operar y caso terminado. Un especialista intentaría determinar que ha sido el causante de la enfermedad de la que se aqueja el enfermo, del mismo modo un analista de vibración debe dar junto con su predicción del fallo que aqueja a la máquina, un análisis más o menos concluyente de la causa raíz del problema. Qué le pasa al equipo y porqué le ha pasado, (esa última apreciación es importantísima), y una propuesta de corrección de dicha causa raíz.

EL ANÁLISIS DE CAUSA RAÍZ

La diferencia entre un equipo profesional y un curandero

Las herramientas de las que disponemos son muy avanzadas, pero las personas no solamente tienen que saber utilizarlas sino conocer a sus pacientes a fondo. Por lo tanto es de primordial importancia que el analista tenga siempre en mente los principios básicos de la vibración, un conocimiento muy avanzado de la máquina que va a medir así como de sus componentes y una técnica de aproximación adecuada al problema para poder dar un enfoque acertado de su análisis.

Al igual que los equipos para la toma de datos de vibración tanto on-line, como off-line cada vez son más sofisticados, los equipos productivos lo son igualmente, cada vez tienen más piezas móviles, más delicadas y esbeltas y con materiales más sofisticados. Por lo tanto poseen una gran variedad de frecuencias de vibración; estas frecuencias además, son gobernadas o están provocadas por multitud de fuentes activadoras de vibración distintas, que pueden variar en una amplio rango del espectro.

La vibración se podría definir de una forma elemental como el movimiento de vaivén de una máquina o elemento de la misma en cualquier dirección del espacio desde una posición teórica de equilibrio. En la mayoría de los casos la causa de las vibraciones reside en problemas mecánicos o influencias de los mismos; comenzando por el frecuencia fundamental que en la mayoría de los casos es la de desequilibrio de alguna de las partes móviles y continuando con la de desalineación entre los equipos que componen el sistema o entre partes de equipo, como la que se da entre mangones, entre engranes o entre rodamientos o cojinetes en línea, sin olvidar las holguras y pasando por problemas de engranajes desgastados o dañados, rodamientos deteriorado, fuerzas aerodinámicas, hidráulicas o eléctrico magnéticas, generadas a veces por desalineaciones entre las partes y diseños inapropiados, fallos en la lubricación o cavitaciones de varios tipos.

Viendo la cantidad y diferencia de las causas, podemos suponer que la misma variedad y complejidad existe en las fuerzas generadoras y producidas; fuerzas que cambian constantemente de dirección y de intensidad, cada una de ellas se puede y debe medir e interpretar con distintas características de la propia vibración, el desplazamiento, la velocidad, la aceleración, la fase, la frecuencia y la energía de impulsos con las medidas de spike energy o peak viu. Y los distintos modos de analizar las ondas complejas, análisis de onda, análisis de espectro, análisis orbital, comparación de fases, análisis del valor global y sus históricos etc.

¿Complejo? Sí, todo es muy complejo como para no admitir que el trabajo del analista de predictivo es muy complicado, y que por lo tanto no lo debe dejar en manos de cualquiera.

Terotecnic Ingeniería, lleva años dando confiabilidad en plantas para sus clientes y sus ingenieros de fiabilidad están formados al más alto nivel para dar soluciones claras y prolongar la vida útil de los equipos a su cargo.

Valoramos su aportaciones a este artículo, eso nos animará a seguir en nuestra linea de difusión. Muchas gracias

Guillermo Díaz Povedano

Director de Terotecnic Ingeniería, S.L.

Continuará…