UNIVERSIDAD DE TALCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA DE EJECUCIÓN EN MECÁNICA

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1 UNIVERSIDAD DE TALCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA DE EJECUCIÓN EN MECÁNICA EVALUACIÓN TÉCNICA Y ECONÓMICA PARA IMPLEMENTAR MONITOREO CONTINUO DE VIBRACIONES EN CEMENTOS BÍO-BÍO PLANTA CURICÓ. MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO DE EJECUCIÓN EN MECÁNICA PROF. GUÍA: FERNANDO ESPINOSA FUENTES RODRIGO FRANCISCO LABBE PIEROLA CURICÓ - CHILE 2008

2 Resumen RESUMEN En el presente trabajo de titulación se analiza, en primer lugar, los diferentes tipos de equipos existentes en la planta como son ventiladores, motores y reductores. Luego se seleccionaran los equipos claves en el proceso de producción, mediante un análisis de criticidad, para posteriormente desarrollar el estudio de la factibilidad técnica económica para implementar monitoreo continuo de las vibraciones mecánicas que estos emiten. Finalmente se incluyen recomendaciones y directrices necesarias para llevar a cabo dicha implementación. ABSTRACT In the present qualifications paper are analyzed, first, the different types of existing equipments in the plant, like ventilators, engines and reducers. Then, the key equipments were selected in the production process, by means of criticity analysis, later to develop the study of the technical economic feasibility to implement constant monitoring of the mechanical vibrations. Finally recommendations and necessary directives are included to carry out the above mentioned implementation. i

3 Palabras Claves PALABRAS CLAVES Mantenimiento. Monitoreo en Línea. Mantenimiento Predictivo. Análisis de Criticidad. Mantenimiento Predictivo.

4 Índice INDICE GENERAL RESUMEN ABSTRACT PALABRAS CLAVES i i ii Capítulo I Introducción y Objetivos Introducción Antecedentes y Motivación Descripción del Problema Solución Propuesta Objetivos y Alcances del Proyecto Objetivo General Objetivos Específicos Alcances Metodología 4 Capítulo II Marco Teórico 2.1. Mantenimiento Predictivo Objetivos del Mantenimiento Predictivo Vigilancia y protección de máquinas las 24 horas Acortar tiempos de reparación Pronóstico de funcionamiento Tipos de Mantenimiento Predictivo Análisis por Ultrasonido Termografía Análisis de Lubricantes Análisis de Vibración 15 iii

5 Índice 2.2. Confiabilidad Operacional Herramientas de la Confiabilidad Operacional Análisis de criticidad Análisis causa raíz (RCA) Análisis de modos y efectos de falla (FMEA) Inspección basada en riesgos Análisis de árbol de falla Optimización costo riesgo Vibraciones Mecánicas Causas de la Vibración Mecánica Conceptos Básicos de las Vibraciones Desplazamiento vibratorio Velocidad vibratoria Aceleración vibratoria Fase Vibración general Frecuencia natural y resonancias Vibración compuesta Identificación de los Puntos de Medición Medición de la Vibración Etapa transductora Etapa de acondicionamiento Etapa de procesamiento Etapa de registro Transductores de Vibración Sensor de desplazamiento relativo sin contacto Equipos para medición de vibraciones Medidores de vibración global Analizadores de filtro de barrido Colectores de datos programables de FFT Analizadores de espectro de tiempo real 39 iv

6 Índice Niveles de Alarma en Mediciones de Velocidad Niveles de Alarma en Mediciones Envolventes Sintomatología de las Vibraciones Desbalanceo Características del desbalanceo Desalineamiento Características del desalineamiento Dirección de la vibración en el desalineamiento Soltura Mecánica Características de la soltura mecánica Problemas en Rodamientos Frecuencias características de falla de los rodamientos Defectos en Engranajes Engranajes con desgaste de los flancos Desalineamiento de engranajes Engranajes oscilantes o con excesivo backlash Engranajes excéntricos, sueltos o con eje flectado Engranajes con dientes rotos, agrietados o desastillados Problemas en Poleas y Correas Distención Desalineación de poleas Excentricidad de poleas Resonancia de Correas Beneficios y Desventajas del Monitoreo Continuo Beneficios Desventajas 60 Capítulo III Descripción y Análisis de los Equipos 3.1 Descripción del Proceso Recepción de materias primas Molienda de crudo 62 v

7 Índice Horno de clínker Molienda de cemento Silos de cemento y planta de envasado Descripción de Equipos Molienda de crudo Molino Atox (R1M03) Separador RAR molino Atox (R1S01) Ventilador de tiro (R1S22) Ventilador captación de polvo (J1P05) Calcinación Sistema de accionamiento horno calcinación (W1W03) Elevador de capachos (W1A15) Ventilador de tiro (J1T02) Ventilador (W1P45) Ventiladores de inyección de aire (W1K11, W1K12, W1K13, W1K14, W1K15, W1K16, W1K17) Triturador de martillo (W1M01) Cinta de láminas (U1J02) Cinta de láminas (U1J07) Molienda de Carbón Soplador Nº 2 sistema de transporte neumático (K1J07) Soplador Nº 3 sistema de transporte neumático (K1J08) Ventilador (K1S03U1) Molienda de Cemento Molino de cemento (Z1M03) Ventilador de tiro (Z1P05) Separador Sepax (Z1S01) Ventilador de tiro (Z1S11) Ventilador (Z1T04) Elevador de capacho (Z1U11) 75 vi

8 Índice Envasado Elevador de capacho (P1J21) Ventilador (P1P92) Análisis de Criticidad Información Necesaria Manejo de la Información Precondiciones para el Análisis de Criticidad Identificación de los equipos a estudiar Definición del Alcance y Objetivo del Estudio Importancia del Estudio Elaboración de la Encuesta de Análisis de Criticidad Parámetros utilizados en el análisis de criticidad Verificación y Análisis de Datos Resultados del Estudio 83 Capítulo IV Evaluación Técnica Económica y Recomendaciones 4.1. Evaluación Técnica Distancia entre los Equipos Selección de Sensores Selección Unidad de Monitoreo Análisis de los Costos Solución Molienda de Crudo Ventilador R1S Sistema accionamiento molino Atox R1M Ventilador de tiro J1T Separador RAR Molino Atox R1S Ventilador Sistema Captación de Polvo J1P Solución Molienda de Cemento Ventilador de tiro Z1P Sistema accionamiento molino cemento Z1M03 93 vii

9 Índice Ventilador Tiro Gases Z1S Ventilador Sistema Flash Z1T Separador Sepax Z1S Solución Calcinación Ventilador de tiro W1P Ventilador de Inyección de Aire W1K Ventilador Secador Flash Z1T Perdidas de producción por fallas Costo de pérdidas de producción por fallas Recomendaciones Desmontaje de rodamientos Lubricación Lubricación con grasa Lubricación con aceite Selección de la grasa Engrase de los rodamientos Frecuencia de relubricación Cantidad adecuada de grasa Análisis dimensional Importancia de los ajustes correctos 110 Capítulo V Conclusión 5.1. Conclusiones 111 Bibliografía 115 Anexos 117 Glosario 134 viii

10 Índice ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1 Inspección ultrasónica a válvula 9 Figura 2.2. Horno de Calcinación en planta de cementera 11 Figura 2.3. Horno de calcinación en planta cementera 11 Figura 2.4. Laboratorio para realizar análisis de aceite 13 Figura 2.5. Registra el desplazamiento de la vibración en el tiempo 21 Figura 2.6. Velocidad vibratoria y desplazamiento vibratorio 22 Figura 2.7. Aceleración vibratoria y desplazamiento vibratorio 23 Figura 2.8. Masas que vibran con desfase de 180º o en contrafase 24 Figura 2.9. Máquinas con movimiento en sus descansos 24 Figura Composición de una vibración general 25 Figura Muestra la formación de una señal compuesta 27 Figura Puntos de Medición 28 Figura Planos para adquisición de datos 28 Figura Ejemplo de puntos de medición en máquinas 29 Figura Composición de una cadena de medición 29 Figura 2.16a, b y c. Sensor de desplazamiento relativo sin contacto 32 Figura Sensor de velocidad 33 Figura Esquema de un acelerómetro 34 Figura Medidores de vibración global 36 Figura Medidor de vibraciones global con filtros de banda 37 Figura Medidor de vibraciones frecuencial (FFT) 39 Figura Norma ISO Figura Filtros envolventes disponibles 43 Figura Norma para envolvente SKF 44 Figura Espectro característico de desbalanceo 46 Figura Espectro característico de desalineamiento 47 Figura Tipos de desalineamiento 48 Figura Espectros característicos de soltura mecánica 49 ix

11 Índice Figura Diferencia entre un piñón bueno y otro con desgaste en sus dientes 53 Figura , 2, 3. Espectros característicos de engranes con desalineamiento 53 Figura Espectro característico con excesivo backlash 54 Figura Espectro característico de engranes excéntricos, sueltos o en un eje flectado 55 Figura Relación entre tiempo y frecuencia en un engrane con dientes rotos 55 Figura 3.1. Diagrama de flujo Cementos Bío-Bío 61 Figura 3.2. Enfriador Coolax Figura 3.3. Gráfico del resultado Análisis de Criticidad 85 Figura 4.1. Sensor CMPT Figura 4.2. Unidad recolectora de datos IMx 88 Figura 4.1. Ubicación de los sensores en el reductor de velocidad del molino Atox 91 Figura 4.4. Ubicación de los sensores en el reductor SYMETRO 94 Figura 4.5. Ubicación de los sensores en soportes de ventiladores Z1P05 y Z1T10 95 Figura 4.6. Gráfico horas de fallas por área 98 Figura 4.7. Una micra comparada con un cabello 105 Figura 4.8. Diagrama para seleccionar el tiempo de relubricación de los rodamientos según su velocidad de trabajo y diámetro de eje 107 Figura 4.9. Relación entre los diámetros nominales y las posiciones y grados de tolerancia para ejes y alojamientos 110 x

12 Índice ÍNDICE DE TABLAS Tabla 3.1. Porcentajes de los distintos tipos de cementos 61 Tabla 3.2. Características generales horno de calcinación 70 Tabla 3.5. Puntaje obtenido, al realizar la encuesta al sistema de accionamiento molino Atox 84 Tabla 3.6 Clasificación ponderación Análisis de Criticidad 84 Tabla 4.1. Inversión inicial de la actualización del software e instalación del sistema 89 Tabla 4.2. Inversión inicial solución molienda de crudo 90 Tabla 4.3. Inversión inicial solución molienda de cemento. 93 Tabla 4.4. Inversión inicial equipo monitoreo en línea de los equipos de la solución de calcinación 96 Tabla 4.5. Resumen horas de fallas por áreas 98 Tabla 4.6. Toneladas de cemento no producidas por año 99 Tabla 4.7. Horas de fallas de los equipos en estudio agrupados en área 99 Tabla 4.8. Perdidas de producción de Cemento año Tabla 4.9. Perdidas de producción de Cemento año Tabla Perdidas de producción de Clínker año Tabla Perdidas de producción de Clínker año xi

13 CAPITULO I INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS

14 Capítulo I Introducción y Objetivos INTRODUCCIÓN En los últimos años la tecnología ha evolucionado en forma exponencial y tal evolución no ha dejado fuera a las herramientas e instrumentos desarrollados para el campo del mantenimiento, por lo cual hoy en día, no se confían equipos a los buenos oídos del encargado de la máquina o no se utilizan los dedos para realizar análisis de aceite o verificar la temperatura de los equipos. Para cada una de estas tareas existen instrumentos específicos que registran valores certeros de las magnitudes que sean necesarias medir para diagnosticar el estado real, en cual se encuentran los equipos. Cementos Bío-Bío, preocupado por el estado de los activos involucrados en la producción del cemento busca con el presente trabajo, saber cuan factible es implementar un sistema de monitoreo continuo de las vibraciones mecánicas, para conocer en todo momento, el estado real de los equipos críticos y de esta forma mejorar el actual plan de mantenimiento predictivo que poseen. En este estudio se determina, cuales son los equipos críticos, posteriormente se analizará su funcionamiento y finalmente se recomendará para cada uno de ellos lo necesario para que el analista de vibraciones, el operador o la persona que requiera saber del estado del equipo minuto a minuto reciba en su computador gráficas o espectros de las vibraciones que generan los equipos, sin necesidad de estar en frente del mismo. Además se incluirán los costos que todo esto involucra y los beneficios que tiene el monitoreo en línea. Los sistemas de monitorización en línea son un complemento del uso de los instrumentos de recopilación de datos periódicos, facilitando un enfoque proactivo hacia la fiabilidad con una monitorización continua de la maquinaria en entornos adversos, remotos, poco seguros o de difícil acceso, recopilando datos las 24 horas al día, los 7 días a la semana a través de los sensores instalados permanentemente en los distintos equipos. El sistema transmitirá los datos a un ordenador principal que tiene instalado el software SKF Machine Analyst que es el actual software utilizado por la empresa para analizar los espectros. 1

15 Capítulo I Introducción y Objetivos 1.1. ANTECEDENTES Y MOTIVACIÓN La medición y análisis de vibraciones es utilizado, al igual que otras técnicas como una herramienta de diagnóstico de fallas y evaluación del estado de los equipos. Para el caso de los equipos rotatorios el análisis de vibraciones es la herramienta más potente que existe hoy en día, la cual está por encima de las tintas penetrantes, radiografía, ultrasonido, y otras más, debido a que es la única que se realiza con la máquina en funcionamiento, por ende no hay perdida de producción DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA En la actualidad Cementos Bío-Bío, planta Curicó, posee un sistema de mantenimiento predictivo para sus equipos rotativos, basado en el análisis de vibraciones con recolección de datos en modo manual. Tal modalidad de capturar los datos demanda demasiado tiempo debido a la gran cantidad de equipos existentes en la planta además de las distancias que hay entre un equipo y otro, por lo cual, la frecuencia con que se registran los datos no es la ideal para que analista pueda diagnosticar de buen modo el estado de los equipos. Otro problema es el ambiente altamente agresivo en el cual se encuentran los equipos sumado a esto las altas velocidades de trabajo de los mismos hacen que las fallas se desarrollen bruscamente. La línea de producción de esta planta es continua, esto quiere decir que cualquier equipo que se detenga dejara fuera de funcionamiento a los equipos que anteceden a este en dicha línea y por ende es de suma importancia que el departamento de mantenimiento conozca en todo momento el estado real de la mayoría por no decir todos los equipos. 2

16 Capítulo I Introducción y Objetivos 1.3. SOLUCIÓN PROPUESTA En el presente trabajo de titulación se analizarán los distintos equipos seleccionados por Cementos Bío-Bío para realizar el presente estudio, mediante la herramienta de análisis de criticidad para determinará cuan críticos son estos, para la productividad de la planta. Luego para los equipos más críticos se estudiara la posibilidad técnica y económica de implementar monitoreo continuo de las vibraciones que estos emiten y, para todos los equipos donde sea factible aplicar el monitoreo continuo se indicarán las directrices necesarias para implementarlo además de ciertas recomendaciones para mejorar el actual sistema de mantenimiento que poseen, por último se incluirá el análisis costo versus beneficio que dicha implementación conlleva OBJETIVOS Y ALCANCES DEL PROYECTO Objetivo General Analizar la factibilidad técnico-económica para incorporar monitoreo en línea de vibraciones mecánicas, a los equipos clasificados como críticos en el proceso productivo de la empresa Cementos Bío-Bío, planta Curicó Objetivos Específicos Identificar los equipos críticos en la producción del cemento. Conocer por completo los equipos rotativos que sean clasificados como críticos en la empresa Cementos Bío-Bío, planta Curicó y sus distintas áreas de producción. Recopilar información sobre las maquinas en estudio y los equipos a utilizar en el monitoreo continuo. 3

17 Capítulo I Introducción y Objetivos Seleccionar y recomendar los sensores, cables y demás dispositivos necesarios para llevar a cabo el monitoreo en línea. Realizar evaluación de los costos/beneficio que se requieren para implementar el monitoreo en línea Alcances El alcance de este trabajo de titulación es realizar un informe comparativo de los costos versus los beneficios que conllevaría implementar un sistema de monitoreo continuo de las vibraciones mecánicas en los distintos equipos que Cementos Bío-Bío, solicito en dicho estudio. Además mediante un análisis de criticidad se jerarquizaran los equipos permitiendo optimizar los recursos disponibles para su mantenimiento METODOLOGÍA Estudiar el proceso de fabricación del cemento, en Cementos Bío-Bío, planta Curicó. Conocer los distintos tipos de equipos. Funcionamiento, componentes y ubicación dentro de la planta. Clasificar los equipos que están involucrados en el proceso, para discriminar cuales serán incluidos en el estudio. Realizar un análisis de criticidad a los equipos que la planta solicito el estudio. Seleccionar los equipos a estudiar, según criticidad en la cadena productiva del cemento. 4

18 Capítulo I Introducción y Objetivos Calcular el tiempo que incurre en obtener los datos de vibración en forma manual. Analizar la posibilidad técnica que tiene cada uno de los distintos que resulten críticos para el proceso productivo de acuerdo al análisis de criticidad realizado. Recomendar lo necesario para la implementación del monitoreo en línea de los equipos seleccionados. Determinar los costos y beneficios que tendría la planta, al implementar el sistema de monitoreo en línea a los equipos definidos como críticos. 5

19 CAPITULO II MARCO TEÓRICO

20 Capítulo II Marco Teórico 2.1. MANTENIMIENTO PREDICTIVO Esta actividad tiene por objeto detectar fallas incipientes en los equipos que se encuentran dentro de la línea de producción, mediante la medición, inspección y prueba, utilizando distintos tipos de sensores según corresponda, detectores de todas aquellas magnitudes que definen el estado de un equipo e indicar cuando alcanza un nivel peligroso para la integridad y el funcionamiento del mismo. El mantenimiento predictivo permite que el departamento encargado del estado de los equipos de la planta tenga el control de estos y de los programas de mantenimiento en todo momento. En una planta donde se realiza este tipo de mantenimiento, el estado general de las máquinas se conoce minuto a minuto, permitiendo desarrollar un plan de intervención a los equipos, por el menor tiempo posible. Este tipo de mantenimiento puede ser llevado a cabo sólo con una de las herramientas de mantenimiento predictivo, siendo lo ideal tener todas las herramientas a disposición del monitoreo. En este trabajo se verá con mayor énfasis el análisis periódico de vibraciones mecánicas en la sección tres de este capítulo. Se ha demostrado varias veces, que de todas las pruebas no destructivas que se pueden llevar a cabo en una máquina rotativa, las vibraciones son las que proporcionan la mayor cantidad de información relevante acerca de su funcionamiento interno, por ende hace años que en algunos equipos que podrían afectar de manera adversa las operaciones de la planta si llegasen a fallar, se han instalado sensores de vibración que envían los datos obtenidos a un procesador. El procesador posee el software apropiado para transformar las señales, pudiendo visualizar los espectros que según su magnitud, encenderá una alarma cuando el nivel de vibraciones alcanza o supera un valor predeterminado; este valor depende del equipo, los componentes y las condiciones en que esté trabajando. De esta manera es posible anticipar el momento en que el grado de falla implique detener el equipo y esto a su vez permite que las detenciones no programadas del equipo sean mínimas o nulas. 6

21 Capítulo II Marco Teórico Dada la creciente sofisticación de las tecnologías de mantenimiento y los requerimientos de diagnósticos certeros y oportunos, la industria de servicios de mantenimiento ha venido creciendo sostenidamente. Especialistas apoyados por computadores conectados remotamente a sensores instalados en los equipos críticos, monitorean acumulando experiencia y conocimientos. La visión tradicional del mantenimiento y el diagnóstico industrial está cambiando radicalmente. Hoy en día, el mantenimiento según condición se está convirtiendo en una poderosa herramienta de productividad, clave para enfrentar la creciente competitividad de mercados irregulares en expansión. Este cambio es parte de una transformación global que abarca todo tipo industria. La forma para evaluar los ahorros que se obtendrían al implementar una estrategia de mantenimiento de monitoreo por condición será la siguiente. Cuáles intervenciones podrían haber resultado más económicas si se hubiera detectado, la falla en una etapa más incipiente, evitando que la máquina funcionara hasta la rotura. Qué averías podrían haber sido reparadas más rápidamente si se hubiese conocido bien la falla, antes de abrir la máquina. Cuáles serían los ahorros si después de efectuado un mantenimiento se controla la calidad del mantenimiento realizado. Para esto se evalúa la condición mecánica en que quedó la máquina a través del análisis de las mediciones realizadas inmediatamente después de la reparación. Las técnicas actuales del mantenimiento permiten verificar si un elemento reemplazado quedó disminuido debido a un procedimiento de montaje inadecuado. El costo del mantenimiento debe considerar: costos directos (repuestos, materiales, mano de obra, etc.), costos de movilización de repuestos, costos de lucro cesante o pérdidas por no producción, costos por falta de calidad del producto. 7

22 Capítulo II Marco Teórico Objetivos del mantenimiento predictivo Vigilancia y protección de máquinas las 24 horas Detectar en cualquier momento cuándo existe un problema y generar una alarma. Evitar fallas catastróficas, se dice que una máquina está protegida, si cuando los valores que indican su condición llegan a valores considerados peligrosos, la máquina se detiene automáticamente Acortar tiempos de reparación Al indicar cuál y donde se produjo el problema los tiempos de reparación de la falla son mucho más cortos, lo cual permite intervenir un mayor número de equipos por cada detención programada que se realice Pronóstico de funcionamiento Estimar cuánto tiempo más podría funcionar la máquina sin riesgo de fallos catastróficos, ya que con esto se pretende cambiar solamente aquellos repuestos dañados Tipos de mantenimiento predictivo Análisis por ultrasonido Este método estudia las ondas de sonido de baja frecuencia producidas por los equipos que no son perceptibles por el oído humano. El sonido cuya frecuencia está por encima del rango de captación del oído humano (20 a 8

23 Capítulo II Marco Teórico Hertz) se considera ultrasonido. Casi todas las fricciones mecánicas, arcos eléctricos y fugas de presión o vacío producen ultrasonido en un rango aproximado a los 40 Khz. frecuencia con características muy aprovechables en el mantenimiento predictivo, puesto que las ondas sonoras son de corta longitud atenuándose rápidamente sin producir rebotes. Por esta razón, el ruido ambiental por más intenso que sea, no interfiere en la detección del ultrasonido. Además, la alta direccionalidad del ultrasonido en 40 Khz. permite con rapidez y precisión la ubicación de la falla. La figura 2.1 muestra la inspección de una válvula para detectar si existe fuga de fluido, como se observa realizar esta inspección es sencillo y demanda muy poco tiempo. Figura 2.1. Inspección ultrasónica a válvula. 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. La aplicación del análisis por ultrasonido se hace indispensable especialmente en la 9

24 Capítulo II Marco Teórico detección de fallas existentes en equipos rotantes que giran a velocidades inferiores a las 300 RPM, donde la técnica de medición de vibraciones se transforma en un procedimiento ineficiente. De modo que la medición de ultrasonido es en ocasiones complementaria con la medición de vibraciones, que se utiliza eficientemente sobre equipos rotantes que giran a velocidades superiores a las 300 RPM Termografía La termografía infrarroja es una técnica que permite, a distancia y sin ningún contacto, medir y visualizar temperaturas de superficie con precisión. Los ojos humanos no son sensibles a la radiación infrarroja emitida por un objeto, pero las cámaras termográficas, o de termovisión, son capaces de medir la energía con sensores infrarrojos, capacitados para "ver" en estas longitudes de onda. Esto permite medir la energía radiante emitida por objetos y, por consiguiente, determinar la temperatura de la superficie a distancia, en tiempo real y sin contacto. La gran mayoría de los problemas y averías en el entorno industrial ya sea de tipo mecánico, eléctrico y de fabricación están precedidos por cambios de temperatura que pueden ser detectados mediante la monitorización de temperatura con sistema de termovisión por infrarrojos. Con la implementación de programas de inspecciones termográficas en instalaciones, maquinaria, cuadros eléctricos, etc. es posible minimizar el riesgo de una falla de equipos y sus consecuencias, a la vez que también ofrece una herramienta para el control de calidad de las reparaciones efectuadas. En la figura 2.2 se muestra una fotografía de un horno del área de calcinación de una planta cementera y en la figura 2.3 se muestra el mismo horno pero tomado con una cámara con tecnología infrarroja donde se detecta que el manto superficial tiene un diferencial alto 10

25 Capítulo II Marco Teórico de temperatura debido al desprendimiento de varios ladrillos refractarios. Figura 2.2. Horno de Calcinación en planta de cementera. Figura 2.3. Horno de calcinación en planta cementera. El análisis mediante termografía infrarroja debe complementarse con otras técnicas y sistemas de ensayo conocidos, como pueden ser el análisis de aceites lubricantes, el análisis de vibraciones, los ultrasonidos y el análisis predictivo en motores eléctricos. 11

26 Capítulo II Marco Teórico El análisis mediante cámaras termográficas infrarrojas, está recomendado para: Instalaciones y líneas eléctricas de alta y baja tensión. Cuadros, conexiones, bornes, transformadores, fusibles y empalmes eléctricos. Motores eléctricos, generadores, bobinados, etc. Reductores, frenos, rodamientos, acoplamientos y embragues mecánicos. Hornos, calderas e intercambiadores de calor. Instalaciones de climatización. Líneas de producción, corte, prensado, forja, tratamientos térmicos. Las ventajas que ofrece el mantenimiento preventivo por termografía son: Método de análisis sin detención de procesos productivos, ahorra gastos. Baja peligrosidad para el operario por evitar la necesidad de contacto con el equipo. Determinación exacta de puntos deficientes en una línea de proceso. Reduce el tiempo de reparación por la localización precisa de la falla. Facilita informes muy precisos al personal de mantenimiento Análisis de lubricantes El análisis de aceite es una de las técnicas simples, que mayor información proporciona al administrador de mantenimiento, con respecto a las condiciones de operación del equipo, sus niveles de contaminación, degradación y finalmente su desgaste y vida útil. Con el análisis de aceite es posible aplicar técnicas de cambio del lubricante basado en su condición, con lo que se obtienen ahorros importantes. Un programa de análisis de aceite puede convertirse en un derroche innecesario de tiempo y recursos si no está bien establecido. En muchos de los casos, se convierten en programas de "puro nombre". Los departamentos de mantenimiento conservan grandes cantidades de papel en archivos y expedientes, de reportes con los resultados de los análisis, recibidos 12

27 Capítulo II Marco Teórico fuera de tiempo (que en ocasiones no han sido revisados) y que contienen valiosa información esperando a ser analizada y explotado su potencial. En la figura de 2.4 se observa un laboratorio donde se realiza todo tipo de análisis de los aceites. Figura 2.4. Laboratorio para realizar análisis de aceite. El análisis de aceite, proporciona información importante en las diferentes condiciones de vida de la maquinaria: Cuando algo está ocurriendo que puede llevar a la falla del equipo. Condiciones de causa de falla: Incremento de partículas, agua, oxidación, incremento en la oxidación del lubricante, dilución por combustible, aditivos, TAN, TBN, etc. Etapa de falla temprana que de otra forma pasaría desapercibida (aún no hay tanto daño como para detectarla por temperatura o vibración). Condiciones a monitorear: Densidad de rebaba de desgaste Conteo de partículas 13