MANTENIMIENTO PREDICTIVO Definicin de Mantenimiento Predictivo:Mantenimiento basado fundamentalmente en detectar una falla antes de que suceda, para dar tiempo a corregirla sin perjuicios al servicio, ni detencin de la produccin, etc. Estos controles pueden llevarse a cabo de forma peridica o continua, en funcin de tipos de equipo, sistema productivo, etc. Para ello,se usan para ello instrumentos de diagnstico, aparatos y pruebas no destructivas, como anlisis de lubricantes, comprobaciones de temperatura de equipos elctricos, etc. Ventajas del Mantenimiento Predictivo: Reduce los tiempos de parada. Permite seguir la evolucin de un defecto en el tiempo. Optimiza la gestin del personal de mantenimiento. La verificacin del estado de la maquinaria, tanto realizada de forma peridica como de forma accidental, permite confeccionar un archivo histrico del comportamiento mecnico. Conocer con exactitud el tiempo lmite de actuacin que no implique el desarrollo de un fallo imprevisto. Toma de decisiones sobre la parada de una lnea de mquinas en momentos crticos. Confeccin de formas internas de funcionamiento o compra de nuevos equipos. Permitir el conocimiento del historial de actuaciones, para ser utilizada por el mantenimiento correctivo. Facilita el anlisis de las averas. Permite el anlisis estadstico del sistema.QU ES EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO?

Definicin de mantenimento predictivo

El mantenimiento predictivo es una tcnica para pronosticar el punto futuro de falla de un componente de una maquina, de tal forma que dicho componente pueda reemplazarse, con base en un plan, justo antes de que falle. As, el tiempo muerto del equipo se minimiza y el tiempo de vida del componente se maximiza.

Organizacin para el mantenimiento predictivo

Esta tcnica supone la medicin de diversos parmetros que muestren una relacin predecible con el ciclo de vida del componente. Algunos ejemplos de dichos parmetros son los siguientes:

Vibracin de cojinetes Temperatura de las conexiones elctricas Resistencia del aislamiento de la bobina de un motor

El uso del mantenimiento predictivo consiste en establecer, en primer lugar, una perspectiva histrica de la relacin entre la variable seleccionada y la vida del componente. Esto se logra mediante la toma de lecturas (por ejemplo la vibracin de un cojinete) en intervalos peridicos hasta que el componente falle. La figura muestra una curva tpica que resulta de graficar la variable (vibracin) contra el tiempo. Como la curva lo sugiere, debern reemplazarse los cojinetes subsecuentes cuando la vibracin alcance 1,25 in/seg (31,75 mm/seg). Los fabricantes de instrumentos y software para el mantenimiento predictivo pueden recomendar rangos y valores para reemplazar los componentes de la mayora de los equipos, esto hace que el anlisis histrico sea innecesario en la mayora de las aplicaciones.

Metodologa de las inspecciones

Una vez determinada la factibilidad y conveniencia de realizar un mantenimiento predictivo a una mquina o unidad, el paso siguiente es determinar la o las variables fsicas a controlar que sean indicativas de la condicin de la mquina. El objetivo de esta parte es revisar en forma detallada las tcnicas comnmente usadas en el monitoreo segn condicin, de manera que sirvan de gua para su seleccin general. La finalidad del monitoreo es obtener una indicacin de la condicin (mecnica) o estado de salud de la mquina, de manera que pueda ser operada y mantenida con seguridad y economa.

Por monitoreo, se entendi en sus inicios, como la medicin de una variable fsica que se considera representativa de la condicin de la mquina y su comparacin con valores que indican si la mquina est en buen estado o deteriorada. Con la actual automatizacin de estas tcnicas, se ha extendido la acepcin de la palabra monitoreo tambin a la adquisicin, procesamiento y almacenamiento de datos. De acuerdo a los objetivos que se pretende alcanzar con el monitoreo de la condicin de una mquina debe distinguirse entre vigilancia, proteccin, diagnstico y pronstico.

Vigilancia de mquinas. Su objetivo es indicar cundo existe un problema. Debe distinguir entre condicin buena y mala, y si es mala indicar cun mala es. Proteccin de mquinas. Su objetivo es evitar fallas catastrficas. Una mquina est protegida, si cuando los valores que indican su condicin llegan a valores considerados peligrosos, la mquina se detiene automticamente. Diagnstico de fallas. Su objetivo es definir cul es el problema especfico. Pronstico de vida la esperanza a. Su objetivo es estimar cunto tiempo ms Podra funcionar la mquina sin riesgo de una falla catastrfica.

En el ltimo tiempo se ha dado la tendencia a aplicar mantenimiento predictivo o sintomtico, sea, esto mediante vibroanlisis, anlisis de aceite usado, control de desgastes, etc.

Las tcnicas predictivas ms habituales en instalaciones industriales son las siguientes: Anlisis de vibraciones, considerada por muchos como la tcnica estrella dentro del mantenimiento predictivo. Termografas. Boroscopias. Anlisis de aceites. Anlisis de ultrasonidos. Anlisis de humos de combustin. Control de espesores en equipos estticos.Existen otras tcnicas predictivas de sencilla aplicacin, que normalmente no se consideran como tales pero que de hecho lo son: inspecciones visuales y lecturas de indicadores.Mantenimiento PredictivoElmantenimiento predictivo o basado en la condicinevala el estado de la maquinaria y recomienda intervenir o no, lo cual produce grandes ahorros.El diagnstico predictivo de maquinaria se desarrolla en la industria en la dcada que va desde mediados de los ochenta a mediados de los noventa del siglo XX. Actualmente, las filosofas predictivas se aplican en la maquinaria crtica en aquellas plantas que cuentan con una gestin optimizada de sus activos. El mantenimiento basado en la condicin optimiza al mantenimiento preventivo de manera que determina el momento preciso para cada intervencin en los activos industriales.El mantenimiento predictivo es un conjunto de tcnicas instrumentadas de medida y anlisis de variables para caracterizar en trminos de fallos potenciales la condicin operativa de los equipos productivos. Su misin principal es optimizar la fiabilidad y disponibilidad de equipos al mnimo costo.Ventajas y beneficios de la aplicacin del mantenimiento predictivoLa gestin optimizada de la programacin del mantenimiento reporta las siguientes ventajas: Se evitan prcticamente todas las paradas no planificadas por avera. Se alargan los intervalos productivos entre paradas para mantenimiento y se minimizan los tiempos de reparacin. Por lo tanto, se aumenta la disponibilidad de la planta. Se evitan las prdidas de producto por paros en el proceso productivo. Se ampla la duracin de servicio de los componentes, solamente se sustituyen cuando comienzan a daarse. Se reducen los stocks de piezas de recambio, puesto que el aprovisionamiento de estas piezas tambin puede programarse. Se impiden penalizaciones por retrasos en las entregas. Se mejora la calidad del producto fabricado (mecanizacin, laminacin). Se evitan averas catastrficas, aumenta la seguridad de la planta, se reducen las primas de seguros. En definitiva, se aumenta la fiabilidad de la planta.Las compaas europeas que no sigan prcticas de Excelencia Operacional, desaparecern.La nica manera de competir contra pases con mano de obra ms econmica es mediante la automatizacin y optimizacin de la gestin de los procesos y del mantenimiento de los medios de produccin.

Descargar artculo, "La estrategia predictiva en el mantenimiento industrial"- PDF 847 Kb.

Vdeo: Por qu aplicar la estrategia predictiva en el mantenimiento industrial. El mantenimiento predictivo es la manera ptima de planificar las revisiones de su maquinaria crtica. Le invitamos a ver esta presentacin de Francisco Ballesteros Robles (Preditec/IRM) de aproximadamente una hora de duracin donde se exponen los principales argumentos en favor de la estrategia predictiva.

Las principales tcnicas demantenimiento predictivoy la aplicacin del mismo en maquinaria industrial son: Anlisis de vibracionesEl anlisis de vibraciones es la principal tcnica para supervisar y diagnosticar la maquinaria rotativa e implantar un plan de mantenimiento predictivo. Ultrasonidos aplicados al mantenimiento predictivoLa captacin de ultrasonidos es una tcnica de mantenimiento predictivo para la deteccin de fallos que pueden pasar desapercibidos si slo utilizamos otras tcnicas. Anlisis de LubricantesLas tcnicas de anlisis de lubricantes son fundamentales para determinar el deterioro del lubricante, la entrada de contaminantes y la presencia de partculas de desgaste. Anlisis de Mquinas AlternativasMotores y compresores alternativos pueden diagnosticarse con alta precisin a partir de la seal dinmica de la presin, ultrasonidos y vibraciones. Descargas parciales en mquinas elctricasLa tcnica del estudio de las descargas parciales se aplica a grandes mquinas elctricas para evaluar el estado del estator con la mquina en servicio. Parmetros de supervisin de grandes mquinas elctricasLa criticidad de las grandes mquinas elctricas justifica la monitorizacin en continuo por varias tcnicas complementarias entre s. TermografaLa reduccin en los precios de las cmaras termogrficas han permitido que cualquier departamento de mantenimiento se beneficie ya de esta potente tcnica predictiva. Anlisis de Motores Elctricos de InduccinEn los ltimos aos se han desarrollado tecnologas que mediante de la medida simultnea de corriente y tensin permiten el diagnstico de motores AC.Para ampliar la informacin sobre elmantenimiento predictivole recomendamos el artculo,"La estrategia predictiva en el mantenimiento industrial"dondese analizan las distintas estrategias de mantenimiento aplicables a los activos industriales. El inters principal de estas notas es servir a los responsables y coordinadores de mantenimiento industrial para acertar en la implantacin de la estrategia correcta para cada activo y as conseguir un diseo ptimo de su plan de mantenimiento.

La aplicacin de laestrategia predictivaen el mantenimiento industrial ha reportado enormes ahorros a aquellas compaas que han sabido aplicar las estrategias ms adecuadas para cada activo. Pero la mayora de instalaciones industriales programan las intervenciones de mantenimiento solamente tras un nmero de horas de funcionamiento o al aparecer una avera inesperada.

Las estrategias de gestin del mantenimiento que se analizan desde el artculo son: Mantenimiento Regresivo Mantenimiento Reactivo Mantenimiento Preventivo Mantenimiento Predictivo Mantenimiento ProactivoDescargar artculo, "La estrategia predictiva en el mantenimiento industrial"- PDF 847 Kb.

Anlisis de vibracionesElanlisis de vibracioneses la principal tcnica para supervisar y diagnosticar la maquinaria rotativa e implantar un plan demantenimiento predictivo.

El anlisis de vibraciones se aplica con eficacia desde hace ms de 30 aos a la supervisin y diagnstico de fallos mecnicos en mquinas rotativas. Inicialmente, se emplearon equipos analgicos para la medida de la vibracin en banda ancha, lo que haca imposible el diagnstico fiable de fallos en rodamientos y engranajes.

Ms tarde, se incorporaron filtros sintonizables a la electrnica analgica, lo que increment enormemente la capacidad de diagnstico, pero sin poder tratar la informacin de forma masiva. Desde 1984, se comenzaron a emplear equipos digitales conFFTen tiempo real y capacidad de almacenamiento (analizadores-colectores) y tratamiento en software para PC.Hoy da nadie pone en duda la capacidad del anlisis de vibraciones en mquinas rotativas, que incluso permite el diagnstico de algunos problemas en mquinas elctricas.La informacin que puede procurar el anlisis de vibraciones de forma exhaustiva en forma de parmetros de supervisin y grficos de diagnstico incluye:Parmetros de Supervisin: Medida de vibracin global o total en banda ancha. Medida de vibracin en banda estrecha de frecuencia. Medida de parmetros vibratorios especficos para deteccin de fallos en rodamientos y engranajes (demodulacin, envolvente, Spike Energy, PeakVue,...). Parmetros de la Forma de Onda : Simetra (Kurtosis) y Cresta (Skewness). Fase vibratoria en armnicos : 1x, 2x, 3x, ... RPM. Medida de vibracin sncrona en picos : 1x, 2x, 3x, ... RPM. Medida de vibracin sub-sncrona. Medida de vibracin no-sncrona.Grficos de Diagnstico: Forma de Onda Espectro de Frecuencia. Diagramas Pico-Fase: Bode, Nyquist, Polar,... rbitas X-Y de canales cruzados a 90Aplicaciones:Mediante el anlisis de vibraciones aplicado a la maquinaria rotativa se pueden diagnosticar con precisin problemas de: Desequilibrio Desalineacin Holguras Roces Ejes doblados Poleas excntricas Rodamientos Engranajes Fallos de origen elctrico ...Seleccin de sensores de vibracin:Rellene este cuestionario para ayudarnos a seleccionar los sensores ms adecuados para su aplicacinSeleccin de vibrmetros, colectores y analizadores de vibraciones:Mediante este siguiente formulario le ayudaremos a seleccionar el vibrmetro, colector o analizador de vibraciones ms adecuado para sus necesidades.Enlaces de inters: Cursos de certificacin de analista de vibraciones I, II y III Colectores analizadores de vibracin para mantenimiento predictivo Transmisores de vibracin Mantenimiento predictivo (PdM) o mantenimiento basado en la condicin (CBM)

Ultrasonidos aplicados al mantenimiento predictivoLacaptacin de ultrasonidoses una tcnica demantenimiento predictivopara la deteccin de fallos que pueden pasar desapercibidos si slo utilizamos otras tcnicas.

Existen numerosos fenmenos que van acompaados de emisin acstica por encima de las frecuencias del rango audible. Las caractersticas de estos fenmenos ultrasnicos hacen posible la utilizacin dedetectores de ultrasonidosen infinidad de aplicaciones industriales dentro del mantenimiento:

Deteccin de fugas de fluidos en conducciones, sistemas de aire comprimido, vlvulas, etc. Verificacin de purgadores de vapor. Inspeccin mecnica de rodamientos, reductoras, comprobaciones de alineacin, etc. Control y ayuda a la correcta lubricacin. Deteccin de fallos en mquinas alternativas como inspeccin de vlvulas e impactos en componentes acoplados. Inspecciones elctricas en armarios elctricos, transformadores, subestaciones, aisladores, lneas de alta tensin, etc. para el control de descargas elctricas en corona, tracking y arco. Ensayos de estanqueidad en vehculos, barcos, trenes, 'salas limpias', autoclaves, etc. Verificacin del funcionamiento de vlvulas hidrulicas y neumticas. Comprobacin del fenmeno de la cavitacin.

Acceda al formulario deseleccin de tecnologa de ultrasonidosy permita que le aconsejemos sobre la mejor solucin para sus aplicaciones.

Anlisis de lubricantesLas tcnicas deanlisis de lubricantesson fundamentales para determinar el deterioro del lubricante, la entrada de contaminantes y la presencia de partculas de desgaste.Actualmente existen equipos de taller para anlisis de aceites que permiten montar un minilaboratorio de anlisis rpido de aceites en la planta industrial, lo cual permite: Obtener resultados inmediatos sobre los anlisis Reducir el coste de anlisis por muestraLos equipos de taller para anlisis rpido de muestras miden los siguientes parmetros: ndice de detraccin qumica, para evaluar el deterioro del aceite lubricante Constante dielctrica, para evaluar el deterioro del aceite lubricante y su contaminacin Contenido en agua, para evaluar su contaminacin ndice de desgaste frrico, para localizar desgastes de piezas de la mquina tales como engranajes o rodamientos Indicador de partculas no frricas, para verificar si existe entrada de contaminantes Viscosidad, para comprobar la efectividad del lubricante y estudiar su degradacin qumica o entrada de contaminantes lquidos

nlisis de mquinas alternativasMotores y compresores alternativospueden diagnosticarse con alta precisin a partir de la seal dinmica de la presin, ultrasonidos y vibraciones.

En compresores de pistn y motores de explosin el anlisis de vibraciones mediante FFT no es una tcnica eficaz, ya que el espectro de vibracin est muy nutrido de picos y resulta imposible discernir los distintos problemas mecnicos all presentes.

Elanlisis de las trazas de presin de cilindroes la tcnica fundamental en el diagnstico predictivo de este tipo de mquinas. La presin de cilindro se puede representar en forma de curva cerrada respecto del volumen barrido por el pistn (P-V) o de curva abierta respecto del ngulo de cigeal (P-a).

La curva P-V sirve para calcular potencia (IHP) y hacer un anlisis de eficiencia (performance) de mquina, como tcnica de evaluacin de condicin operativa por comparacin con los parmetros nominales o de diseo.

La curva abierta P-a se utiliza para el anlisis multicanal de las formas de onda, por superposicin de variables tpicas de condicin mecnica (vibracin y ultrasonidos) sobre la traza de presin de cilindro.

Los grficos de diagnstico tpicos para mquinas alternativas son: Grfico de Presin versus volumen de cilindro (P-V). Grfico de Presin versus ngulo de cigeal (P-a). Grfico superpuesto de vibraciones BF (0-200 Hz) sobre la traza (P-a). Grfico superpuesto de vibraciones AF (1-20 kHz) sobre la traza (P-a). Grfico superpuesto de ultrasonidos (40-60 kHz) sobre la traza (P-a). Monitor de cinemtica angular de RPM (anlisis de vibraciones torsionales). Grfico FFT de presin (anlisis de pulsacin). Grfico de Ignicin Secundaria y Primaria (en M.E.P.).

Descargas parciales mquinas elctricasLa tcnica del estudio de las descargas parciales se aplica a grandes mquinas elctricas para evaluar el estado del estator con la mquina en servicio.

La tcnica de descargas parciales es conocida desde hace ms de 30 aos y va a camino de convertirse poco a poco en la ms aplicada a los sistemas de aislamiento en media tensin, por tratarse de la nica tcnica que permite evaluar el aislamiento de una mquina rotativa en operacin. Los equipos de medida, inicialmente analgicos, han sufrido tambin una revolucin para hacerse compatibles con todas las aplicaciones de equipos elctricos (motores y alternadores, cables, interruptores, ...), ofreciendo la siguiente informacin:Parmetros de supervisin: Descarga aparente (pC) Corriente de Fuga (nA)Grficos de Diagnstico: PDA (Distribucin de pulsos por amplitud) PRPD (Distribucin de pulsos por amplitud y fase, o "fingerprint")

Parmetros de supervisin de grandes mquinas elctricasLa criticidad de las grandes mquinas elctricas justifica la monitorizacin en continuo por varias tcnicas complementarias entre s.

Las tcnicas predictivas aplicables a grandes mquinas elctricas es uno de los captulos donde los investigadores estn poniendo ms inters para desarrollar tecnologas predictivas fciles de aplicar y con capacidades de diagnstico ms fiables: Entrehierro. El control del entrehierro en operacin es una tcnica de medida que emplea sensores capacitivos inmunes a la induccin de corrientes de Foucault. Esta tecnologa existe desde hace unos 10 aos, y existen ms de 400 instalaciones "on-line" en alternadores hidrulicos y turbos de gran calado. Flujo de Entrehierro. Es un sistema de medida inductivo para determinar problemas de excentricidad en turboalternadores y cortocircuitos de espiras en mquinas de polos salientes. Vibraciones en barras de estator (SBV). Basada en sensores capacitivos, esta tcnica monitoriza la vibracin de barras en el interior de la ranura del hierro de alternadores para prevenir el desacuamiento por fatiga. Vibraciones en cabeza de bobina (EWV). Esta tcnica emplea acelermetros de fibra ptica para el control predictivo de las vibraciones en cabezas de bobina, para la prevencin de la disgregacin del aislamiento por fatiga y la consiguiente descarga elctrica.

TermografaLa reduccin en los precios de las cmaras termogrficas han permitido que cualquier departamento de mantenimiento se beneficie ya de esta potente tcnica predictiva.Latermografapor infrarrojos se ha ido extendiendo durante ms de 20 aos desde el campo de aplicacin mdico y militar a otras aplicaciones de mantenimiento industrial, especialmente en equipo y aparellaje elctrico en alta y baja tensin (lneas, subestaciones, centros de control, etc.).Een la mayora de los casos, la termografa slo se aplica a la inspeccin de armarios elctricos, a pesar de que existen otras muchas aplicaciones tiles para las funciones del manteniento predictivo tales como: Inspeccin de motores elctricos para buscar calentamientos localizados por fallos en el estator. Calentamiento de cojinetes y rodamientos por mala lubricacin o daos en la pistas de rodadura, en los elementos rodantes o en la jaula. Inspeccin de aislamientos en hornos, calderas, circuitos de vapor, etc. Comprobacin de purgadores de vapor. Inspeccin de conductos con fluidos calientes o fros para localizar obstrucciones. Localizacin de tuberas de agua incrustadas en paredes. Inspeccin de cierres mecnicos. Verificacin de acoplamientos de ejes para identificar desalineaciones o daos en los acoplamientos. Inspeccin de poleas para identificar tensiones mayores que las adecuadas y desalineaciones de las poleas. Comprobacin del sistema de refrigeracin en motores elctricos. Inspecciones de centros de transformacin de alta tensin. Inspeccin de lneas de corriente para comprobar el equilibrio entre fases.La medida de temperatura sin contacto es una tcnica fundamental en mantenimiento elctrico que ha experimentado grandes cambios en los equipos e instrumentacin disponibles, y que est an en continua evolucin. Se caracteriza por su espectacularidad, facilidad de manejo y capacidad de deteccin de puntos calientes.

Le invitamos a descargar lagua sobre el mantenimiento predictivo basado en termografa, elaborada por Flir para los analistas predictivos de la industria.

Enlaces de inters: Cmaras termogrficas

nlisis de motores elctricos de induccinEn los ltimos aos se han desarrollado tecnologas que mediante de la medida simultnea de corriente y tensin permiten el diagnstico de motores AC.

Losanlisis de vibracionespueden complementarse conanlisis de corrienteytensin de alimentacincuando se trata de diagnosticar motores elctricos de induccin.

Los parmetros medidos son: Corriente de Alimentacin. Tensin de lnea. Vibracin.La tecnologa que Preditec/IRM propone para la aplicacin ptima de estas tcnicas es el Predimotor, tanto en su versin offline como online.Modos de falloLasvibraciones en mquinas elctricaspueden tener un origen mecnico o elctrico. Los sntomas que sirven al diagnstico de los fallos de origen elctrico se pueden encontrar en los espectros de vibracin o en la seal dinmica de corriente o tensin del motor en cada fase. Los problemas de origen elctrico detectables con las tcnicas de anlisis de vibracin, corriente y tensin se pueden clasificar en seis zonas de fallo: Problemas en la calidad de la alimentacin, detectable por prueba de potencia. Fallos en el circuito de potencia, detectables por las pruebas estndar y la prueba de potencia. Defectos en el aislamiento, detectable por la prueba estndar, el ndice de polarizacin y la prueba de voltaje a pasos. Fallos de estator, detectable por la prueba estndar, influencia de rotor, la prueba de potencia y la prueba de arranque. Fallos de rotor, detectable por anlisis de vibraciones, prueba estndar, prueba de la influencia de rotor, evaluacin de rotor y prueba de arranque. Defectos en el entrehierro, detectable por anlisis de vibraciones, prueba estndar, influencia de rotor y prueba de excentricidad.Se recomienda leer el artculo de PdMA "Anlisis por zonas de fallo" y los siguientes vdeos que hablan sobre la deteccin de fallos en: Estator Rotor Entrehierro Aislamiento Circuito de potencia Calidad de la alimentacin

ultrasonidos

Anlisis de lubricantes

Maquinas alternativasDescargas parciales en mquinas elctricas

Termografa