Tecsup Virtu@l Mantenimiento Predictivo
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Pasos para Establecer un
Plan de Mantenimiento
Predictivo
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Índice
1. ALGUNOS CRITERIOS A TENER EN CUENTA..................................
Tecsup Virtu@l Mantenimiento Predictivo
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UNIDAD VI
“PASOS PARA ESTABLECER UN PLAN DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO”
1. ALG...
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1.2. ESTABLECIMIENTO DE PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
Una vez que las máquinas ha...
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1.3. ESTABLECIMIENTO DE NIVELES DE ALARMAS
Para establecer estos niveles, pr...
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Como ejemplo típicos tenemos: unidades de compresión única, generadores,
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El monitoreo de un solo factor (p.e. sólo la vibración) no permitirá contar ...
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Rangos de Velocidad Límite y Clasificación de Máquinas, según ISO 2372
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Velocidad de Vibración Estado del equipo
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Mantto predictivo 6

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CURSO DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO, MUY INTERESANTE, DICTADO EN EL TECSUP, LIMA, PERÚ. 6/6

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  1. 1. Tecsup Virtu@l Mantenimiento Predictivo - 1 - Tecsup Pasos para Establecer un Plan de Mantenimiento Predictivo
  2. 2. Tecsup Virtu@l Mantenimiento Predictivo - 2 - Índice 1. ALGUNOS CRITERIOS A TENER EN CUENTA............................................................... 3 1.1. SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE MAQUINARIA ................................................ 3 1.2. ESTABLECIMIENTO DE PARÁMETROS DE EVALUACIÓN...................................... 4 1.3. ESTABLECIMIENTO DE NIVELES DE ALARMAS ................................................... 5 1.4. ESTABLECIMIENTO DE PUNTOS DE MEDICIÓN.................................................. 5 2. PASOS PARA ESTABLECER UN BUEN PLAN DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO............. 5 3. ANÁLISIS DE CAMBIO DE CONDICIÓN ......................................................................10
  3. 3. Tecsup Virtu@l Mantenimiento Predictivo - 3 - UNIDAD VI “PASOS PARA ESTABLECER UN PLAN DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO” 1. ALGUNOS CRITERIOS A TENER EN CUENTA 1.1. SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE MAQUINARIA La instalación de un programa eficaz de MPd, requiere de un estudio cuidadoso de las necesidades de la planta. Es necesario conocer cada máquina, su comportamiento y su respuesta a los cambios. En equipos críticos, donde los problemas se desarrollan rápidamente y tienen consecuencias financieras severas o en máquinas en las que la falla pone el peligro al personal, es necesario el monitoreo continuo. Los equipos menos críticos, donde el avance del deterioro es menos rápido y notorio permiten su reparación antes de que la falla ocurra, usualmente se monitorean periódicamente. El monitoreo de maquinaria debe iniciarse en un orden prioritario. Las primeras máquinas a incluirse en un Plan de MPD deben ser aquellas calificadas como críticas; aquellos con problemas conocidos o con una historia de problemas. Otros factores a considerar cuando se hace una selección de equipos son: • La seguridad del personal.- Si el equipo manipula material peligroso, su monitoreo debe observar todas las recomendaciones de seguridad. Similarmente, si la máquina presenta riesgos al personal, tales como las hélices de ventiladores de torres de enfriamiento. • La probabilidad de falla.- Los equipos que operan en los límites extremos de diseño y/o manipulan material agresivo, deben ser monitoreadas con más frecuencia que el equipo que opera en servicio ligero o en rutina normal. En algunos casos se puede forzar a un equipo a operar con deficiencias conocidas, a niveles que lo hacen susceptible de falla. El conocimiento de la frecuencia histórica de fallas, es un factor a considerar para clasificar al equipo. • Nivel de control de operación.- Si el equipo que es operado remotamente, por regla general requiere de un monitoreo continuo además de un sistema de protección, desde donde se pueden extraer los datos para el MPD. • Costos y efecto de una parada imprevista o falla.- Si el costo y efecto es alto, el MPD es fácilmente justificado.
  4. 4. Tecsup Virtu@l Mantenimiento Predictivo - 4 - 1.2. ESTABLECIMIENTO DE PARÁMETROS DE EVALUACIÓN Una vez que las máquinas han sido seleccionadas para el monitoreo, la tarea siguiente es decidir cuales son los parámetros necesarios que con mayor precisión reflejen el estado de la máquina. El secreto para un MPD efectivo, es una selección de parámetros que complete y defina efectivamente la condición de la maquinaria. Esta etapa, efectuada con una reflexión cuidadosa y profunda, reportará grandes beneficios futuros. Los parámetros tales como la vibración y la temperatura son los mejores indicadores de la condición de la maquinaria rotativa. La condición del lubricante es con frecuencia también útil. La presión, temperatura, flujo etc. son necesarios para evaluar la perfomance y, en algunos casos también pueden indicar condiciones mecánicas. ESTABLECIMIENTO DE FRECUENCIAS DE MEDICIÒN Muchos de los procesos de reflexión y criterios usados para la selección de la maquinaria y los parámetros de medición se utilizan para establecer la frecuencia de medición. Son consideraciones importantes para la selección de frecuencias: • El registro histórico de fallas. • La rapidez con que se desarrolla la degradación hacia la falla. La necesidad de intervalo cortos o de monitoreo continuo: Un cojinete de empuje típicamente falla muy rápidamente, con resultados catastróficos. Donde este tipo de fallas ocurren, es probable que se justifique el monitoreo continuo. El monitoreo periódico: De aquellos parámetros cuyas mediciones proveen una alarma temprana y precisa de los cambios de condición y que finalmente podrían causar fallas; estos parámetros, por lo general cambian lentamente. La experiencia provee una guía excelente para la selección de frecuencias. Las máquinas que tienen un pasado de problemas o que históricamente sus fallas se desarrollan rápidamente requieren de frecuencias cortas; las máquinas confiables históricamente demandarán frecuencias largas.
  5. 5. Tecsup Virtu@l Mantenimiento Predictivo - 5 - 1.3. ESTABLECIMIENTO DE NIVELES DE ALARMAS Para establecer estos niveles, primero tenemos que saber que es lo normal; cuando se trata de parámetros como la presión o temperatura, la cosa es muy simple, se parte de los valores de diseño. Sin embargo; para otros parámetros vitales de condición (la vibración es el primer ejemplo), el asunto es mucho más dificultoso, los niveles de alarma dependen del tipo de máquina, de su construcción y hasta del punto que se está midiendo. Para empezar, se recomienda la fijación de niveles de conformidad con las normas de vibración ISO 2372 e ISO 3945, las cuales cubren un amplio espectro de máquinas, evaluándolas según la severidad de vibración en velocidad RMS. En el futuro, con su sistema de MPd. en marcha, será su experiencia y su propia base de datos la que determinará los niveles más apropiados, auxiliados por el manejo estadístico de los datos que el software de MPd posibilita. 1.4. ESTABLECIMIENTO DE PUNTOS DE MEDICIÓN Todas las medidas que se requieren para definir cabalmente la condición mecánica del equipo a ser monitoreado, deberán ser detalladas al nivel de componentes y adecuadamente codificadas. Después de establecer el plan de MPd, el siguiente paso es la selección del equipo requerido, las opciones son: • Medidores portátiles y analizadores. • Medidores recolectores y analizadores. • Software para MPd. y análisis vibracional. • Colectores de datos y analizadores en línea. 2. PASOS PARA ESTABLECER UN BUEN PLAN DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO Paso 1 ¿Qué máquinas deben incluirse en el monitoreo de condición de los equipos? Para seleccionar las máquinas se pueden emplear hasta tres criterios diferentes: • Criticidad: Equipos que sean muy importantes para el proceso, para lo cual se recomienda clasificar a los equipos en cuatro categorías: Categoría 1: Equipos críticos únicos, cuya falla para o restringe severamente la producción.
  6. 6. Tecsup Virtu@l Mantenimiento Predictivo - 6 - Como ejemplo típicos tenemos: unidades de compresión única, generadores, turbinas, máquinas de papel, unidad de propulsión marina. Categoría 2: Equipos críticos con stand-by, cuya falla o parada de ambas unidades paran o restringen severamente la producción. Ejemplo: ventiladores de tiro forzado, bombas de alimentación y carga, bombas de impulso en tuberías, unidades de comprensión de aire, bombas de proceso. Categoría 3: Equipos únicos no críticos, cuya falla no afecta en gran medida la producción. Ejemplo: torres de enfriamiento y sus ventiladores, bombas de recirculación de agua, algunas bombas de proceso. Categoría 4: Equipos no críticos, que operan intermitentemente. Ejemplo: todas las máquinas restantes que requieren ser monitoreadas. • Estado Actual: Toman en cuenta varios factores, como la seguridad del personal, la probabilidad de falla, la operatividad, etc., del equipo, del tal manera que la máquina que vaya obteniendo mayor puntaje, será el primero en ser implementado en el programa. • RoI: Costo de monitoreo de condición vs. el costo potencial de averías, pérdida de producción y reparaciones. Básicamente relaciona que beneficios puedo obtener ante la inversión en MPd, en un tiempo determinado (recuperación de la inversión). Lógicamente, el equipo que brinde mejores beneficios, tendrá la primera opción en la implementación del MPd. Paso 2 Decidir que se desea monitorear por Máquina Por lo general las condiciones a monitorear son las siguientes: • Temperatura. • Vibración. • Estado del Aceite. • Características eléctricas de funcionamiento. • Presión. • Flujo. • Tensión y esfuerzo. • Movimiento y desplazamiento mecánico. • Estado de los componentes metalúrgicos. • Sónica. • PH y conductividad. Deben aplicar varios criterios diferentes, dos como mínimo y preferentemente de 3 a 5. Las condiciones más significativas a monitorear son los primeros 4 ó 5 ítems.
  7. 7. Tecsup Virtu@l Mantenimiento Predictivo - 7 - El monitoreo de un solo factor (p.e. sólo la vibración) no permitirá contar con un panorama real ni completo del estado del equipo. Paso 3 Establecer Frecuencias y Puntos de Medición • Intervalos cortos o de monitoreo continuo: Se justifica en aquellos componentes cuya falla puede resultar catastrófica para la producción. • Monitoreo periódico: Para parámetros que generalmente cambian lentamente, y se requiere una alarma precisa y temprana de los cambios de condición que finalmente conduzcan a la falla. • Respecto de los puntos de medición, se debe considerar la condición mecánica del equipo a nivel componentes. Paso 4 Establecer niveles de alarma • Se debe conocer que es lo normal. Se recomienda fijar los niveles según valores de diseño (p.e. presión y temperatura) o según las normas vigentes (p.e. normas de vibración ISO 2372 e ISO 3945). • Los niveles establecidos se modificarán en el futuro por experiencia y después de realizar evaluaciones estadísticas de la base de datos generada. Velocidad (“/seg) 3000 R.P.M. 1000 2000 Línea de Alarma
  8. 8. Tecsup Virtu@l Mantenimiento Predictivo - 8 - Rangos de Velocidad Límite y Clasificación de Máquinas, según ISO 2372 V RMS (mm/s) V eq. Pico (pulg/s) Clase I Clase II Clase III Clase IV I. Severid ad 0.28 0.45 0.71 0.02 0.03 0.04 Bueno 1.12 0.06 1.80 0.10 2.80 0.16 Satisfactorio A 4.50 0.25 B 7.10 0.39 Tolerable 11.2 0.62 18.0 1.00 C 28.0 45.0 71.0 1.56 2.50 3.95 Inaceptable D Clasificación de Maquinaria (según ISO 2372) • Clase I: Partes individuales de máquinas y motores, conectados íntegramente con la máquina en su condición normal de operación (Motores eléctricos hasta 15 Kw). • Clase II: Máquinas medianas (Motores eléctricos entre 15 y 75 Kw) sin base especial; rígidamente montadas sobre máquinas (hasta 300Kw) con base especial. • Clase III: Máquinas grandes con masa rotativas, montadas sobre bases rígidas, los cuales están relativamente rígidos en la dirección de la medida de la vibración. • Clase IV: Máquinas grandes con masa rotativas, montadas sobre bases relativamente flexibles en la dirección de la medida de la vibración (p.e. turbogeneradores). Vida útil del cojinete en función de la velocidad de vibración
  9. 9. Tecsup Virtu@l Mantenimiento Predictivo - 9 - Velocidad de Vibración Estado del equipo 0,15 in/s (3.8 mm/s) Bajo nivel de fuerza. La vida útil del cojinete debería ser como mínimo de 10 a 16 años, con lubricación adecuada. 0.30 in/s (7.6 mm/s) El doble del nivel de fuerza normal. La vida útil se reduce en un factor de 8 y se incrementa en 1 1/2 a 2 años con lubricación adecuada. 0.90 in/s (22.86 mm/s) Fuerzas muy elevadas. La vida útil del cojinete será sólo de 6 a 8 semanas. El nivel de fuerza es suficientemente alto como para romper la tensión superficial de la película de aceite y hacer que la lubricación no sea efectiva. 0,90 in/s (22.86 mm/s) Fuerzas sumamente elevadas. El cojinete se avería con cada revolución. La vida útil del cojinete es de 3 días a unas pocas semanas. 3,6 0,9 5,4 1,8 5,4 3,6 7,2 3,6 7,2 3,6 9,0 5,4 12,6 9,0 14,4 9,0 14,4 10,8 velocidad RMS (mm/s) 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 GUÍA PRACTICA DE NIVELES DE ALARMA DE VIBRACIÓN Maquinas herramientas C. engranajes Bombas Motores eléctricos Motores Generadores Molinos Compresores Centrifugas ventiladores Sopladores Transportadores (conveyors) Motores eléctricos Bombas reciproc. Grupos Electrógenos Compresores recip. Máquinas de empaquetado Triturador de vacío
  10. 10. Tecsup Virtu@l Mantenimiento Predictivo - 10 - Paso 5 Seleccionar entre los métodos básicos de monitoreo de equipos (recopilación de datos). • Instalación fija: Con tendido de cables centralizados en registradores o microprocesadores. (Siderúrgica, refinería, procesos químicos, etc.) • Indicadores portátiles: Dispositivos de medición / registro. Paso 6 Seleccionar el recurso humano adecuado. • Procurar que el personal se involucre desde la etapa de diseño del sistema MPD. • Aprovechar la experiencia del personal. • Seleccionar inspectores y supervisores quienes deben poseer cualidades especiales. Paso 7 Los datos medidos y registrados deben analizarse, marcar su tendencia, interpretarse y luego deben tomarse decisiones (acciones correctivas): • Entrada de datos. • Análisis de datos, muestras o valores comparativos. • Conclusiones y toma de decisiones. • Planificar acción correctiva. 3. ANÁLISIS DE CAMBIO DE CONDICIÓN ¿Cómo hacer para estimar la severidad de los cambios de condición y decidir si se debe continuar o parar la producción? Evaluar: • La magnitud del cambio: Si se sobrepasa los valores de peligro y no pueden ser bajados, lo mejor es parar. • El rango del cambio: Si los valores cambian rápidamente, no se dispone de mucho tiempo para actuar, parar. • Variables relativas: Los altos valores registrados pueden provenir de una fuente ajena a la propia máquina. • Causa probable: Si los valores son estables y se tiene tiempo para evaluar y determinar la probable causa, evalúe las mediciones, espectros detallados y toda la información de que disponga. FIN DE LA UNIDAD

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