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Equipo de DiagnosticoMantenimiento centrado en la condición

Por Ing. Carlos E. Flores R. (1)

RESUMENEl mantenimiento centrado en la condición o mantenimiento predictivo, requiere de equipo especial de diagnóstico, y ese es el tema central de este artículo, enfocándose en equipos de termografía, de análisis de la calidad de la energía y vibraciones, haciendo referencia especificas a los diferentes indicadores a monitorear

DESCRIPTORESMantenimiento Predictivo. Indicadores para el mantenimiento predictivo. Equipo deDiagnostico. Termografía. Vibraciones. Calidad de la Energía.

MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONDICIÓN

A lo largo del siglo XX muchas cosas han cambiado, dos revoluciones industriales se presentaron modificando paradigmas, sin embargo el hombre con su ingenio lo superó. Hoy en nuestros días, a principios del siglo XXI una nueva revolución industrial esta presente. El motor de esta nueva revolución industrial es la Tecnología, la Informática y la Acelerada Automatización de procesos Industriales.

Es innegable el papel que juega el Ingeniero en este campo. Hoy más que nunca, tiene a su alcance equipos de medición, herramientas, hardware y software especializado en cada rama de la ingeniería, conocimientos avanzados en gestión de equipos y maquinaria, conocimientos avanzados en electrónica industrial, conocimientos avanzados en automatización, entiéndase Autotrónica, cuenta con el soporte de modernas teorías de control de procesos, métodos específicos para mejora de la productividad, y la lista de posibilidades es inmensa.

Para el Ingeniero de Planta, la oportunidad es grande, con todos estos instrumentos a su alcance, el mantenimiento ha tomado un nuevo rumbo, ya no es un simple gasto, ya no es mas un problema, ahora es parte de la solución. La nueva visión es integradora y es el momento de aprovechar esta coyuntura, para que en nuestro medio, las nuevas generaciones de ingenieros de Planta cuenten en su acervo Técnico científico todas esas herramientas, descritas.

1 Docente Universidad Rafael Landívar en los cursos de Mantenimiento Industrial, Procesos Industriales, Ingeniería Primero, Ingeniería Aplicada. Consultor Industrial, Asesoría y Capacitación.

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¿Qué es el Mantenimiento de Diagnostico?

Los aparatos de medición siempre han estado presentes, desde instrumentos de medición de indicadores eléctricos, mecánicos, químicos, etc. Pero su utilización como equipos para monitoreo en línea es relativamente reciente; la misma necesidad de monitorear nuevos indicadores, ha llevado al desarrollo de modernos equipos de diagnostico puntual (offline) o en línea (online), como por ejemplo analizadores de vibraciones.

El concepto de centrado en la condición se fundamenta en el hecho de conocer el estado puntual de los equipos y maquinaria que estamos trabajando, en tiempo real, en el momento de la medición, y en base a características técnicas de operación poder entender y analizar la información obtenida, para hacer una proyección de la tendencia en el estado posterior.

Esta técnica se ha dado en llamar Mantenimiento Predictivo, y no es que realmente no comparta totalmente este término, pero me parece que sería mas acertado llamarlo Mantenimiento de Diagnóstico. O como acertadamente lo llaman algunos, Mantenimiento Centrado en la Condición.

Derivado del concepto de mantenimiento de diagnóstico, surgen dos posibilidades:

1-. El diagnostico Puntual (offline), se realiza según una rigurosa planeación y un programa especifico, se efectúa en forma puntual en cada parte del equipo o maquinaria que se desea monitorear. Se establece un historial y se toman las correcciones necesarias.

2-. Monitoreo en Línea (online), o que también se podría llamar Diagnóstico con garantía en operación. La técnica consiste en introducir equipo de diagnóstico para monitoreo de la condición en forma continua; esto quiere decir que mientras equipos y maquinaria estén funcionando se podrán observar todos los parámetros previamente determinados en tiempo real, e introducir desde la central de monitoreo las correcciones pertinentes a través de servomecanismos.

Fundamentos del Diagnóstico.

Primero: lo que falla no son los equipos o las máquinas, si no sus componentes. Segundo: siempre se produce un síntoma que antecede a la falla.

La técnica consiste en Controlar, Analizar, e interpretar ese síntoma, para posteriormente definir los cursos alternos de acción.

Parámetros de Monitoreo

Pueden ser parámetros básicamente de orden mecánico, eléctrico y químico; pero en función del proceso y de los equipos y maquinaria estos pueden ser muy diversos, tal como se muestra en la tabla siguiente.

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Tabla No. 1. Parámetros de MonitoreoParámetrosMecánicos

ParámetrosEléctricos

ParámetrosQuímicos

VibracionesAceleración Velocidad Caudal Tensión Deformación Presión, etc.

Voltaje Frecuencia Amperaje Potencia

Acidez Alcalinidad Conductividad

Indicadores de las condiciones de Lubricantes

Como podemos ver, existe una amplia gama de posibilidades, las cuales cubren prácticamente todo el espectro de posibilidades dentro de una planta de procesos, de tal manera que el ingeniero de planta de hoy día, puede estar tomando acciones correctivas a cada momento, sin que ello implique acciones de servicio. Desde luego que como producto de este monitoreo surgen las órdenes de trabajo para el mantenimiento preventivo, que a través de una correcta planificación y programación deberán ser ejecutadas con presteza.

Ventajas del mantenimiento centrado en la condición:

• Disminuye las interrupciones del servicio debido a fallas y averías• Reduce los costos de mantenimiento al permitir alcanzar el máximo ciclo de vida de

equipos y maquinarias, y no producirse recambios innecesarios• Incrementa sustancialmente el indicador de confiabilidad de equipos y maquinaria• Disminuye el estrés causado por la presencia constante de emergencias.

Desventajas:

• El costo inicial de implementar este sistema es alto• El costo de equipos e instrumentos de diagnóstico es inicialmente alto• Requiere de personal especializado par operación de equipo e instrumentos• Requiere capacitación constante en las técnicas de interpretación y diagnóstico

EQUIPO PARA DIAGNOSTICO

Existe una gran variedad de opciones y cada fabricante incorpora cada día más y más ventajas de aplicación, modernos software que permiten una operación amigable, fáciles de operar y manuales para interpretación de datos. Se describe a continuación los equipos más relevantes.

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1-. Cámara Termográfica. Existe buena variedad de opciones, pero para este espacio únicamente comentaré la cámara Terma Cam P60, cámara infrarroja que permite el monitoreo de toda clase de equipos y maquinaria, cuyas condiciones de operación podrían generar temperaturas fuera de diseño. Como por ejemplo motores eléctricos, transformadores, Disyuntores, Tableros eléctricos de distribución, calderas, etc.

Es versátil y portátil, equipada con software que permite cargar y descargar imágenes y datos en computadora, al igual que una cámara de vídeo, posee las funciones de zoom, puede monitorear rangos de temperatura de -40 ºC a 2000 ºC con una exactitud de ±2%. Su fuente de alimentación es una batería recargable que puede darnos hasta dos horas continuas de operación y cuenta con sólo 2 kg de peso.

Este es un instrumento de diagnostico versátil y eficaz. En las siguientes ilustraciones podemos apreciar su diseño ergonómico y versátil y sus distintas aplicaciones.

Imagen No. 1. Cámara Termográfica

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Imagen No. 2. Aplicación enDisyuntores y tableros de distribución

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Imagen No. 3. Motores eléctricos

2-. Analizador de Calidad de Energía

Hoy en día un factor critico de competitividad es el consumo de energía, ya sea que se utilice como la combustión de diferentes tipos de combustible, o como energía eléctrica generada por el mismo medio o por sistemas hidráulicos, independientemente, es un recurso de alto costo de adquisición y que de hecho encarece los precios de los productos o servicios en la industria y el comercio. Por esta razón, en el mantenimiento de análisis de condición se utilizan los equipos ya sea offline u online para monitoreo de la calidad de energía que se pudiera estar generando o utilizando.

Este moderno equipo de monitoreo puede auditar los siguientes factores eléctricos:• Voltaje y sus fluctuaciones• Frecuencia y sus fluctuaciones• Potencia• Factor de potencia

Existe una buena variedad de opciones entre las que destacan equipo Fluke 43B. Equipo muy versátil y portátil para chequeo offline, cuenta con prensa fija y flexible, además que posee un osciloscopio incorporado, sus rangos de medición son: Medida de la energía (W, VA, VAR), Factor de potencia, fluctuaciones de frecuencia, corrientes de marcha y arranque de motores, etc.

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Posee un modo de multímetro, lo que permite hacer mediciones de resistencia y continuidad, y medición de diodos; además, por ser un modelo versátil, posee un medidor de temperatura, y puede monitorear en online hasta 16 días. Y algunas otras ventajas muy importantes.

Imagen 4. Analizador de calidad de energía Fluke 43B

Imagen 5. Aplicación del analizador Fluke 43B

También podemos mencionar la línea de analizadores AEMC, METREL, ECAMEC, cada uno posee características propias y adaptables a cualquier lugar y circunstancia.

Imagen 6. Analizador de calidad de energía AEMC

Imagen 7. Analizador de calidad de energía METREL

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3-. Analizador de vibraciones

Imagen 8. Analizador registrador para monitoreo de Redes eléctricas

Siendo que un factor crítico en cualquier equipo o maquinaria dinámico es la vibración tanto por operación, como por sintomatología en la presencia de fallas o averías, actualmente ha tomado mucho auge esta aplicación y de la misma manera como con los otros equipos, podemos encontrar una gran diversidad y opciones.

Imagen 9. Analizador de vibraciones portátil VIBCHECK

4-. Analizador Evaluador de Condiciones de operación de Motores

Los motores eléctricos realmente son el corazón de todo equipo y maquinaria. Los vamos encontrar en todo tipo de aplicaciones siendo equipos muy versátiles y muy generosos en su operación, y por lo mismo son objeto de rigurosos controles desde el punto de vista del

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mantenimiento de Condición, ya que ello nos permite mantener la confiabilidad de equipos y maquinaria.

También en esta área existen muchas opciones y corresponde a cada ingeniero de planta seleccionar los equipos que mas se adapten a sus necesidades sin provocar un impacto en sus costos de operación.

El MCE Mtap2 (Motor Circuit Evaluator) es un equipo muy versátil por sus características especiales, fácil de utilizar y es portátil; entre sus características podemos destacar: pruebas en motores de AC y DC y motores especiales; monitores cinco zonas de posible falla, circuito de alimentación, estator, rotor, entrehierro y aislamiento eléctrico.

Imagen 10. Evaluador de circuitos de motor

Imagen 11. Utilización del Evaluador de circuitos

Solamente hemos mencionado algunos de los equipos que están a disposición de ingenieros de planta e ingenieros en general. Nuestra intención es motivar a todos los profesionales de la industria sobre este apasionante tema de la Ingeniería Moderna.

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BIBLIOGRAFÍA

1. Tavares, Lourival. Administración Moderna del Mantenimiento. Datastreem. Brasil: 2000.

Egrafias:

2. Foro Mantenimiento Predictivo. www.i n fowee k .cl

3. Solo mantenimiento. ww w . sol o m a n t e n i m i en t o.c o m

4. Asesores de mantenimiento. w w w.us u a r i o s .a r s y ste l .c o m

5. Equipos de test y medida. www.fl u ke.de

6. Destacados Electrónica y Electricidad. w w w .avan t ec.cl