Plant Asset Management & Reliability Technologies. Gestión n de Activos Tecnologías en Confiabilidad

Transcripción

1 Plant Asset Management & Reliability Technologies Gestión n de Activos Tecnologías en Confiabilidad

2 METODOLOGÍAS Y TECNOLOGÍAS DETECCION TEMPRANA DE FALLAS ANALISIS DE CAUSA RAÍZ OVERALL EQUIPMENT EFFECTIVENESS

3 RESULTADOS Fallas informadas por Vibraciones - Tendencia

4 RESULTADOS PROMEDIO ANUAL DE FALLAS INFORMADAS POR VIBRACIONES, ACEITE Y PLANES API Planes API 20% Aceite - No aptos 29% Alineación / anclajes 10% Otros 8% Daños en bomba/ventilador 4% Rodam bomba / ventilador 9% Rodam motores 11% Daño en acople 9%

5 DETECCION TEMPRANA DE FALLAS

6 AVANCE GRADUAL DE DAÑOS Equipo: Potencia: Motor de Bomba Multietapa 360 HP Descripción: Escoriaciones por Corrosión

7 AVANCE GRADUAL DE DAÑOS Luego de meses de valores estables de aceleración, comienza una etapa de valores inestables con baja respuesta a la lubricación y valores elevados especialmente en medición global vertical

8 AVANCE GRADUAL DE DAÑOS Para estudiar la respuesta a la lubricación, se realiza una medición de aceleración durante la misma y se observa que los valores no descienden.

9 AVANCE GRADUAL DE DAÑOS Además, en los espectros de velocidad se observa aumento de frecuencias de daño de pista externa con armónicos. Por estos motivos, se recomienda el cambio de rodamientos.

10 AVANCE GRADUAL DE DAÑOS Observar pitting profundo en canal de rodadura con desgaste desplazado del centro por esfuerzo axial, probablemente por estar el rotor fuera del centro magnético.

11 RODAMIENTO DAÑADO DE FABRICA Equipo: Potencia: Motor de Bomba Centrífuga 40 HP Descripción: Rodamiento de Dudosa Calidad

12 RODAMIENTO DAÑADO DE FABRICA Este motor fue intervenido por baja aislación eléctrica. La primera medición luego de ello mostró valores elevados de aceleración con baja respuesta a la lubricación.

13 RODAMIENTO DAÑADO DE FABRICA Por tener un valor de aceleración de 6 g s RMS y un espectro de envolvente con armónicos de la velocidad de giro, se recomendó el cambio. Abierto el rodamiento se encontró una zona de descascarado profundo en pista interna. Por haberse mantenido estables los valores de aceleración en los cuatro meses, se deduce que el daño encontrado estuvo presente desde el montaje del rodamiento.

14 ROTURA EN RODAMIENTO BLINDADO Equipo: Potencia: Motor de Bomba Centrífuga 2.5 HP Descripción: Importancia de Vida Util de Lubricante en Rodamientos Blindados

15 ROTURA EN RODAMIENTO BLINDADO Este caso muestra la importancia que tiene el estar atentos a los aumentos de aceleración en los rodamientos sin posibilidad de ser re-lubricados Rotura de rodamiento cinco días luego de esta lectura.

16 EQUIPO PARADO & ELEVADAS VIBRACIONES Equipo: Potencia: Motor de Arranque de Turbo Generador 550 HP

17 EQUIPO PARADO & ELEVADAS VIBRACIONES Este es un motor auxiliar de arranque de un turbo-generador, funciona solo cuando el equipo principal para por mantenimiento, cosa que ocurre en intervalos normales anuales. Nótese que cada medición corresponde a rodamientos distintos (luego de cada arranque se cambian rodamientos del motor). Las bandas laterales no tienen relación a frecuencias de defecto ni velocidad de giro.

18 EQUIPO PARADO & ELEVADAS VIBRACIONES Los daños se concentran en marcas de los rodillos sobre las pistas por micromovimientos en los lugares de contacto que intervienen la rodadura al estar la máquina parada en un medio con elevadas vibraciones. Espectro de envolvente

19 DETECCION MEDIANTE ANALISIS DE CORRIENTE PROBLEMA ELECTRICO DETECTADO EN EL ROTOR DEL MOTOR DE UNA CENTRIFUGA

20 DETECCION MEDIANTE ANALISIS DE CORRIENTE Espectro Mostrando Múltiples Bandas Laterales En Frec. De Paso De Polos

21 DETECCION MEDIANTE ANALISIS DE CORRIENTE Espectro de Corriente Mostrando Bandas Laterales en Frec. de Paso de Polos

22 DETECCION MEDIANTE ANALISIS DE CORRIENTE Señal en el Tiempo de Corriente Mostrando Una Gran Modulación en Amplitud

23 DETECCION MEDIANTE ANALISIS DE CORRIENTE

24 CASOS : ANALISIS DE ACEITES COMPRESOR CENTRIFUGO DE BUTANO-PROPANO DE 3000 RPM CON CAJA MULTIPLICADORA DE RPM CON TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE ACEITE DE 5000 LITROS, SE DETECTA UNA BAJA IMPREVISTA EN SU VISCOSIDAD PRODUCTO DE CONTAMINACION CON GASES QUE CIRCULAN EN EL EQUIPO. PROVOCA UNA BAJA EN SU RENDIMIENTO. SE CONSTATA QUE A TRAVES DEL SELLO MECANICO SE PRODUCE LA CONTAMINACION. SE PROCEDE A SU REPARACION MECANICA Y POSTERIORMENTE SE PROCEDE A LA FILTRACION Y CENTRIFUGACION DEL ACEITE LUBRICANTE. ESTABLECIENDOSE DE ESTE MODO UNA ACCION PREDICTIVA PARA CORREGIR EL RUMBO DEL FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO

25 CASOS : ANALISIS DE ACEITES BOMBA CENTRIFUGA DE 3000 RPM LUBRICACION POR BAÑO DE ACEITE. SE REALIZAN ANALISIS DE ACEITE Y SE OBTIENE UN AUMENTO IMPORTANTE EN SU CODIGO ISO 22/21/19 DE ELEMENTOS METALICOS DORADOS. A LOS POCOS DIAS SE INTERVIENE EL EQUIPO POR Y TAL LO PREVISTO, EL CANASTO DE RODAMIENTO ESTABA DAÑADO, LO QUE PODIA HABER SIDO UNA PARADA EN FORMA IMPREVISTA

26 ANALISIS DE LA FOTO Capa de partículas Metálicas brillantes Desgaste severo de metal. Agotamiento acelerado del fluido Capa de precipitados o barnices Paquete de aditivos deteriorados, pierden sus propiedades originales

27 ANALISIS DE LA FOTO Capa de oxido, metal Brillante. Desgaste de la mayoría de los sistemas de lubricación Muy poca contaminación presente equipo funcionando en forma normal

28 ANALISIS DE LA FOTO Partículas encontradas son oxido y sílice Leve contaminación del equipo, seguimiento del mismo rutinario Formación visible de óxido, precipitados (hollín) Leve contaminación por degradación de aditivos debido al proceso de combustión

29 CASOS : ANALISIS DE ACEITES MOTOR DE BAÑO DE ACEITE EN BOMBA ALIMENTACION DE CALDERA MULTIETAPA MARCA ELECTROMAC DE 765 CV 562 KW 3000 RPM SE DETECTA CODIGO ISO ELEVADO 21/20/18 POR CONTAMINACION CON PARTICULAS METALICAS. AL MISMO TIEMPO SE REALIZA LA TOMA DE VIBRACION DEL EQUIPO NO REGISTRANDOSE ALTERACIONES IMPORTANTES EN LOS COJINETES DE LA MISMA SE HACE SEGUIMIENTO EN EL LABORATORIO VOLVIENDO A REGISTRAR VALORES ELEVADOS EN SU CODIGO ISO 23/22/20. NUEVAMENTE EN VIBRACIONES NO APARECEN SIGNOS DE ROTURA. EL EQUIPO SE PARO REPENTINAMENTE, HABIA FUNDIDO COJINETES Y PRODUJO LA PARALIZACION DE LA CALDERA, OCASIONANDO DE ESTE MODO PERDIDAS CATASTROFICAS. HAY VECES QUE EL MONITOREO DE ACEITES PERMITE DETECTAR DAÑOS QUE NO SE DETECTAN MEDIANTE EL ANÁLISIS DE VIBRACIONES

30 CASOS : ANALISIS DE ACEITES COMPRESOR CENTRIFUGO ACCIONADO POR TURBINAS DE RPM QUE COMPRIME GAS. TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE ACEITE DE LITROS. EN ESTE CASO SE VERIFICA LA PRESENCIA DE ALTO CONTENIDO DE HUMEDAD. SE REALIZAN ANALISIS CON MAYOR FRECUENCIA Y SE LOGRA DETECTA LA PROCEDENCIA DE LA MISMA (MEDIANTE ANALISIS DE AGUAS), VERIFICANDOSE QUE EL ORIGEN ES DE CONDENSADO DE VAPOR. SE REVISA LAS LINEAS DE ALIMENTACION CON VAPOR Y SE ENCUENTRA UN SERPENTIN DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR CON PERDIDAS. SE REPARA EN FORMA MECANICA Y SE PROCEDE AL FILTRADO Y CENTRIFUGADO DEL ACEITE

31 RCA de un Motor Eléctrico de Compresor (Millenium)

32 El Sistema RCA Root Cause Analysis: PROACT PReservar los datos del evento Ordenar Analizar Comunicar las recomendaciones Totalizando los Resultados

33 RCA-Root Cause Analysis - Los tres niveles de la causa En este nivel se paran los sistemas integrales de mantenimiento y de proceso!!!! Análisis de Falla R.C.A. Raíces Físicas F Causas, los Componentes Raíces Humanas Inapropiada intervención Humana Raíces Latentes Deficiencia en los Sistemas Gerenciales

34 Root Cause Analysis: La Estructura del Arbol de Lógica Evento La Caja Superior Modos Hipótesis Raíces Físicas Raíces Humanas Raíces Latentes

35 Resumen del Evento El 15/12/2006 a las 19:15 actuó la protección de puesta a tierra del motor del compresor (Compresor Millenium - R-134 SUVA Sistema de producción de agua refrigerada). Se trata de un motor de 1.500HP, rpm, refrigerado por a agua. Perdida total estimada u$s ,00 (perdida anual u$s ,00). Una vez abierto el motor se comprobó un gran rozamiento del rotor con el estator, rotura del eje y destrucción total de los rodamientos. Este evento ocurrió 2,5 horas después de una cambio de rodamientos.

36 Cronología de la falla 12/12 19:40 El compresor se entrega a mantenimiento para el cambio de los rodamientos del motor. 15/12 16:35 15/12 18:00 15/12 18:10 15/12 19:10 15/12 19:15 Arranque, después del cambio de rodamientos del motor, reemplazados por vibración y ruido. Se detecta bajo rendimiento de la máquina por alta temperatura del agua refrigerada operaciones detuvo el compresor; Nueva puesta en marcha; Nuevamente se detecta bajo rendimiento en la verificación de campo, el operador informa humareda proveniente de la máquina; Actúa la protección de puesta a tierra del motor.

37 Registro fotográfico de la falla (16/12/06)

40 Análisis Ver árvore lógica no software Proact RCA

41 Resumen de los resultados Causa física primaria: Uso de grasa inapropiada en los rodamientos asociada a una posible falta de agua de refrigeración en el motor. Rodamiento LOA antes del cambio, el 14/12/06, después de la colocación de la grasa y el 16/12/06 en el desmontaje después de la falla. La grasa especial especificada (Chevron SRI NLGI 2) es de coloración verde oscuro conforme con la foto de la izquierda. El rodamiento LA sufrió el mismo tipo de daño. Causas latentes primarias: Falta de un procedimiento de montaje específico para el motor; Falta de un check list de puesta en marcha del compresor; Ausencia de un sistema de alarma/protección que evite el arranque del compresor sin agua de refrigeración del motor eléctrico.

42 Resumen de los resultados Causas físicas secundarias: Calidad del material del eje del motor; Alta frecuencia de surges en el compresor; Protección por alta temperatura del cojinete inactiva (Jumper). Causas latentes secundarias: Falta de verificaciones periódicas de las protecciones (loop test); Falta de especificaciones de la calidad del material del eje del motor. Causas secundarias en validación: Procedimiento de medición de vibración para detectar problemas de lubricación; Proceso ineficiente de medición de temperatura del estator del motor.

43 Recomendaciones Para las causas primarias: Asegurar el uso del lubricante Chevron SRI conforme con las especificaciones del fabricante; Desarrollar un procedimiento específico de montaje para esta máquina; Reforzar la importancia de un correcto engrase de los rodamientos de este motor (1.500HP / 3.600rpm); Desarrollar un check list de puesta en marcha del compresor; Reforzar con operaciones la importancia del agua de refrigeración del moto. Entrenar al personal en la importancia del check list de puesta en marcha; Especificar e implantar protección / alarma que asegure la circulación de agua por el motor.

44 Recomendaciones Para las causas secundarias: Definir procedimiento y programar rutina de inspección de las protecciones; Eliminar el jumper de la protección por alta temperatura del cojinete; Realizar análisis RCA para identificar las causas de los frecuentes surges en el compresor; Incluir especificaciones del motor eléctrico en la especificación de compra de la máquina (en particular la especificación de calidad del eje). Para las causas secundarias en validación: Monitoreo de vibraciones on-line; Relocalización del panel de medición de temperatura del estator del motor.

45 MUCHAS GRACIAS!

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