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MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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by

david steven

on 14 July 2015

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Transcript of MANTENIMIENTO PREDICTIVO

MANTENIMIENTO PREDICTIVO
CONSISTE EN:
son una serie de acciones que se toman y las técnicas que se usan con el objetivo de detectar fallas y defectos de la maquinaria en etapas tempranas, para evitar que las fallas se manifiesten catastróficamente durante la operación ocasionando paros de emergencia y tiempos muertos, causando impactos negativos en la economía de la empresa.
METODOLOGIA
Consiste en establecer una perspectiva histórica de la relación existente entre la variable seleccionada y vida del equipo.
Esto se logra mediante la toma de lecturas en intervalos periódicos hasta que el componente falle.

El mantenimiento predictivo se desarrolla en la industria a mediados de los ochenta y noventas en el siglo XX.
Este evalua el estado de la maquinaria y recomienda intervenir o no, lo cual produce grandes ahorros
VENTAJAS

Se evitan mayormente todas las paradas no planificadas por avería.
Se alargan los intervalos productivos entre paradas para mantenimiento y se minimizan los tiempos de reparación.
Se aumenta la disponibilidad de la planta.
Se evitan las pérdidas de producto por paros en el proceso productivo.
Se amplía la duración de los componentes, solamente se sustituyen cuando comienzan a dañarse.
Se reducen los stocks de piezas de recambio, puesto que el aprovisionamiento de estas piezas también puede programarse.
Se impiden penalizaciones por retrasos en las entregas.
Se mejora la calidad del producto fabricado (mecanización, laminación).
Se evitan averías catastróficas, aumenta la seguridad de la planta, se reducen las primas de seguros.
Por ende, se aumenta la fiabilidad de la planta.

DESVENTAJAS
Requiere de equipos costosos para la realización de las lecturas y medidas de las variables.
el personal requerido para este tipo mantenimiento es menor, pero es necesario contar con personas calificadas lo que a su vez eleva el costo.
TECNOLOGÍAS
PARA LA TOMA DE LECTURAS

los fabricantes de instrumentos y software para mantenimiento predictivo pueden recomendar rangos y valores para reemplazar los componentes de la mayoría de los equipos por lo cual utilizamos las siguientes técnicas para la toma de medidas para determinar los tiempos en los cuales se deban hacer estos cambios
ULTRA SONIDO
Este método estudia las ondas de sonido de baja frecuencia producidas por los equipos que no son perceptibles por el oído humano.
ULTRASONIDO PASIVO
Es producido por mecanismos rotantes, fugas de fluido, pérdidas de vacío, y arcos eléctricos. Pudiéndose detectarlo mediante la tecnología apropiada.
El Ultrasonido permite:
Detección de fricción en maquinas rotativas
Detección de fallas y/o fugas en válvulas
Detección de fugas de fluidos
Pérdidas de vacío
Detección de "arco eléctrico"
Verificación de la integridad de juntas de recintos estancos
TERMOGRAFÍA
Es una técnica que permite medir temperaturas exactas a distancia sin necesidad de contacto físico con el objeto a estudiar. Mediante la captación de la radiación infrarroja del espectro electromagnético, utilizando cámaras termográficas o de termovisión, se puede convertir la energía radiada en información sobre temperatura, expresada en grados centígrados (°C) y Fahrenheit (°F).

TINTAS PENETRANTES
DESVENTAJAS
Mantenimiento Basado En Líquidos Penetrantes
El método o prueba de líquidos penetrantes (PT), se basa en el principio físico conocido como “Capilaridad” y consiste en la aplicación de un líquido, con buenas características de penetración en pequeñas aberturas, sobre la superficie limpia del material a inspeccionar.

¿Cómo actúan las tintas penetrantes en la detección de discontinuidades?
CÁMARAS TERMOGRÁFICAS
Gracias a esta propiedad de los líquidos, los compuestos químicos que conocemos como Tintas Penetrantes, entran dentro de las discontinuidades de los materiales (cavidades internas, fisuras, poros, rayones, etc.), permaneciendo allí para luego ser extraídos por el revelador y así formar la indicación en la superficie.
Aplicaciones
Esta técnica es ampliamente utilizada en todas las fases de un producto, en la fase de fabricacion después de la fundición u obtención de la materia prima inicial como control de calidad. También es muy útil verificando la presencia de grietas y otros defectos generados después de procesos de laminado en frio, extrusión, forjado, etc.
TECNOLOGIAS MÀS USADAS
Analisis de vibraciones
Analisis de termografia
Ultrasonido pasivo
Analisis de lubricantes
Particulas magneticas
Analisis de intencidad de corriente
descargas parciales
tintas penetrantes

Ventajas
¿Cómo funciona esta tecnología?
son extremadamente sensibles a las discontinuidades.
faciles de emplear
brindan buena sensibilidad
son economicos
pocas horas de capacitacion
Desventajas
TERMOMETROS DE INFRARROJOS
se dice que de 20 a 20.000 Hertz va el rango de captación de el oído humano, las ondas longitudinales(cortas) tienen un rango de frecuencia igual a 40hz.
Defectos superficiales y materiales no porosos.
requiere limpieza de la pieza.
los L.P son dificiles de quitar de roscas huecos escondidos y superficies asperas
¿Cada cuánto se debe hacer mantenimiento predictivo?
VENTAJAS DE LAS CÁMARAS TERMOGRÁFICAS
Particulas magneticas
Teniendo en cuenta que todo tipo de instalación debe tener asociado un plan de mantenimiento predictivo, la recomendación es hacer el diagnóstico soportado con ultrasonido por lo menos cada dos años
• Son tan fáciles de usar como una videocámara o cámara digital
• Proporcionan una imagen completa de la situación
• Permiten llevar a cabo inspecciones mientras los sistemas están
cargados
• Identifican y encuentran el problema
• Miden temperaturas
• Guardan información
• Indican exactamente qué se necesita corregir
• Ayudan a encontrar fallos antes de que se produzcan problemas
reales
• Permiten ahorrar valioso tiempo y dinero

El ensayo de particulas magneticas es uno de los mas antiguos que se conoce, aunque en la actualidad existe gran variedad de aplicaciones para este.
es solo aplicable a materiales con propiedades ferromagneticas, ya que usa el flujo magnetico dentro de la pieza, para la deteccion de discontinuidades.
¿Sobre qué equipos funciona la medición de ruido eléctrico con ultrasonido?
Principios
Este metodo se basa en el comportamiento de particulas magneticas (magentismo) y su principio del comportamiento de los imanes.
se emplea para detectar discontinuidades superficiales y subsuperficiales, en muestras que pueden ser magnetizadas.

Mediante este ensayo se puede lograr la detección de defectos superficiales y subsuperficiales(hasta 3 mm debajo de la superficie del material).
Esta tecnología es aplicable en cualquier elemento que conforma la instalación eléctrica como el aislador, transformadores, descargadores, seccionadores, etc.
Antecedentes historicos
Cuáles son las ventajas y desventajas de la medición de ruido eléctrico con ultra sonido frente a una termografía?
Es un procedimiento de inspección no destructivo y es complementario a la termografía. Por lo tanto, no se sustituyen sino que son adicionales permitiendo hacer un diagnóstico integral de la instalación.
En 1868 un Ingeniero Inglés publicó un reporte, en el cual se mencionaba la localización de discontinuidades presentes en el cañón de una pistola utilizando un compás magnético, en el que se registro un cierto flujo.
En el siglo XX, en 1922, el Físico Ingles William E. Hoke observó que partículas metálicas que se encontraban sobre piezas de acero endurecido conectadas a tierra, sobre un mandril magnético, formaban patrones sobre la cara de la pieza, estos frecuentemente correspondían a sitios en donde se localizaban grietas en la superficie. Esta observación marcó el nacimiento de la inspección por partículas magnéticas.


ALGUNAS HERRAMIENTAS PARA LLEVAR A CABO LA PRUEBA DE ULTRASOIDO
BASICO
Ventajas
La gran mayoría de los problemas y averías en el entorno industrial - ya sea de tipo mecánico, eléctrico o de fabricación, están precedidos por cambios de temperatura que pueden ser detectados mediante el monitoreo de temperatura con sistema de Termovisión por Infrarrojos. La implementación de programas de inspecciones termográficas en instalaciones, maquinaria, cuadros eléctricos, etc es posible minimizar el riesgo de un falla de equipos y sus consecuencias, a la vez que también ofrece una herramienta para el control de calidad de las reparaciones efectuadas.
Inspección relativamente rápida y de bajo costo,
Equipo relativamente simple, provisto de controles utilizados para ajustar la corriente y un amperímetro visible para verificar la fuerza de magnetización que ha sido creada para la inspección.
Equipo portátil y adaptable a muestras pequeñas o grandes,
Se requiere menor limpieza que en líquidos penetrantes,
Se pueden detectar discontinuidades subsuperficiales,
Las indicaciones se forman directamente en la superficie de la muestra,
No se requiere de lecturas electrónicas de calibración o mantenimiento excesivo,
Se obtienen mejores resultados en la detección de discontinuidades llenas de algún contaminante (como carbón, escoria, etc.) y que no pueden ser detectadas en una inspección por líquidos penetrantes.
LA TERMOGRAFÍA EN EL MTO PREDICTIVO
EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE ALTA TENSIÓN
El calor es un factor importante en las instalaciones de alta tensión. Cuando la corriente eléctrica pasa a través de un elemento resistivo, genera calor. Una mayor resistencia produce un aumento del calor.
EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN
FALLAS EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE ALTA TENSIÓN QUE SE PUEDEN DETECTAR CON TERMOGRAFÍA
• Oxidación de interruptores de alta tensión
• Conexiones recalentadas
• Conexiones mal aseguradas
• Defectos de aislamiento

Además de conexiones sueltas, los sistemas eléctricos sufren desequilibrios de carga, corrosión y aumentos de impedancia de corriente. Las inspecciones térmicas permiten localizar rápidamente puntos calientes, determinar la gravedad del problema y calcular el tiempo en el que se debe reparar el equipo.
FALLAS EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE BAJA TENSIÓN QUE SE PUEDEN DETECTAR CON TERMOGRAFÍA
• Conexiones de alta resistencia
• Conexiones corroídas
• Daños internos en los fusibles
• Fallos internos en los disyuntores
• Malas conexiones y daños internos

TERMOGRAFÍA EN INSTALACIONES MECÁNICAS
Los sistemas mecánicos se recalientan si hay errores de alineamiento en ciertos puntos del sistema.

Cuando los componentes mecánicos se desgastan y pierden eficiencia suelen disipar más calor. Como resultado, los equipos o sistemas defectuosos aumentan rápidamente su temperatura antes de averiarse.
AVERÍAS MECÁNICAS QUE SE PUEDEN DETECTAR CON TERMOGRAFÍA
• Problemas de lubricación
• Errores de alineación
• Motores recalentados
• Rodillos sospechosos
• Bombas sobrecargadas
• Ejes de motor recalentados
• Rodamientos calientes

Interpretación de los datos.
Luego de identificar cual ha sido las causas del problema se busca el momento de reparación mas eficiente. Eliminación-costo
Asegurar luego de la reparación y verificar que el problema a desaparecido.

Análisis
Adquisición e interpretación de datos obtenidos al medir la vibración de la maquina.
Adquisición:
1. Se determina el diseño funcionamiento de la maquina
Velocidad de la maquina
Tipos de rodamientos
Condiciones del entorno donde se encuentra, apoyo, acoplamientos, ruidos
Condiciones de funcionamiento velocidad y carga.
2. La finalidad de la vibración
Medir rutinas para detectar un posible fallo y determinar las causas del origen.
Medidas para crear un histórico de datos
Tomar datos antes y después de una reparación
Características
Aceleración:
Proporciona la medida de cambio con respecto al tiempo analiza problemas de alta frecuencia, piñones, cajas reductoras, daños de rodamiento.

Fallas que se pueden detectar en las maquinas
Desequilibrio de elementos rotativos (desbalanceo)
Desalineación en acoplamientos
Engranajes desgastados o dañados
Rodamientos deteriorados ( defectuosos)
Fuerza aerodinámica o hidráulica
Ejes torcidos
Desajuste mecánico
Defecto transmisión por correa
Problemas eléctricos
Holguras
roces

VIBRACIONES
Es el movimiento de vaivén de una maquina o elemento de ella en cualquier dirección del espacio desde su posición de equilibrio, en términos generales es la oscilación de un cuerpo con respecto a su punto de referencia.
Generalmente las causas de la vibración reside en problemas mecánicos en maquinaria rotatoria, el objetivo es vigilar el comportamiento dinámico, mecánico de las maquinas.

Análisis de vibraciones
Consta de dos etapas:
Ventajas
Permite la programación de mantenimiento generando ahorro ya que se toma la medida respectiva a fin de no golpear el proceso productivo.
Prevenir paradas no programadas
Reducción de tiempos de paradas
Extensión de vida útil y componentes de maquinas
Reducción de costo de energía.

Velocidad:
Se refiere a la proporción de cambio con respecto al tiempo mm/seg sirve para analizar problemas de desalineación, balanceo, solturas mecánicas,lubricación,problemas estructurales, bases, resonancias, etapa de falla en un rodamiento.
Frecuencia
Es un numero de ciclos completos en un periodo de tiempo este análisis se hace con base al espectro obtenido de la señal de vibración se podrá medir la amplitud de desplazamiento, velocidad y aceleración.
Desplazamiento:
Indica la cantidad de movimiento que la masa experimenta con respecto a su posición de reposo.
Spike energy ( energía de impulsos):
Mide impulsos de energía de vibración de breve duración de alta frecuencia, estos impulsos pueden ser: defecto de la superficie de elementos de engranaje o rodamientos

vibración de rodamientos
Desequilibrio
Esta es una de las causas más probable de que exista vibración en las máquinas, en casi todos los elementos es fácil encontrar un pico en el gráfico de amplitud frente a frecuencia, que denote un pequeño desequilibrio.
Como se puede ver en el siguiente gráfico (fig. 8) hay un pico en una frecuencia que coincide con la velocidad de giro.
Fig. 8. Espectro de velocidad de un problema de desequilibrio
Es un problema muy común debido a la dificultad que supone alinear dos ejes y sus rodamientos de forma que no se originen fuerzas que produzcan vibraciones.La forma de vibración de un eje torcido es similar a la de una mala alineación angular.
Desalineación
Engranajes
Rodamiento y casquillo mal alineados respecto al eje.
Los problemas de engrane que dan esta vibración son: desgaste excesivo de los dientes, inexactitud de los dientes, fallos de lubricación, elementos extraños entre dientes. Las vibraciones causadas por defectos de engranajes pueden ser detectadas en varios puntos de las máquinas
La vibración es creada por fuerzas desiguales que pueden ser causadas por la forma interna de elemento. Es complicado reconocer gráficamente este problema, ya que no tiene características que indiquen de forma sencilla que esta es la causa de vibración.
Problemas eléctricos
Instrumentos para medir vibraciones vibrómetros y monitores de vibraciones
presentado por:
Diego zapata
Brahian Arana
Steven Pulgarin
Andres Felipe Angel
gracias por su atención
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