FREE: Introduction to Uptime Elements Reliability Framework and Asset Management System

Algunos selladores le dan falsos positivos de silicatos y metales elementales. Las mediciones con espectroscopía ICP están limitadas a un cierto rango de tamaños de partículas, habitualmente de 4 a 7 micras. Generalmente, los laboratorios le dirán que los valores en el orden de 1-4 partes por millón (ppm) pueden ser cifras problemáticas. ¿Pero qué pasa cuando comienzan a hacer tendencia hacia las 3 y 4 ppm, aún por debajo de la mayoría de los valores de alarma? Es aquí cuando podría emplear su conocimiento del equipo y otras pruebas, tales como análisis de basura en filtros (FDA), análisis de basura de desgaste (WDA) o la ferrografía analítica.

Un análisis reciente de aceites en un motor eléctrico de 2000HP con rodamientos de camisa comenzó a tener una tendencia ascendente en un componente de rodamiento de estaño/babbitt. El motor paso por su reconstrucción/inspección de cada cinco años en marzo de 2009, con 18,925 horas del tiempo de marcha antes de la reconstrucción. En este equipo se realiza el análisis de aceite cada trimestre. El estaño había estado variando desde 0-2 ppm a partir de la muestra basal de la reconstrucción en seis reportes comprendiendo un año y medio. La siguiente muestra, que ocurrió después de un paro, mostró un incremento en la concentración de estaño de 3 ppm, luego de 4 ppm, 5 ppm y 7 ppm, de manera consecutiva. Normalmente, esto no habría sido preocupante, pero con los bajos conteos de partículas y siendo éste uno de los pocos motores grandes con sistema de circulación/filtración instalado, se inició una investigación más detallada.

Puesto que el sistema tenía filtro, se hizo un análisis de basuras del filtro. Varios laboratorios tienen equipo especializado para realizar los FDAs, o puede usted abrir la canastilla del filtro y quitar el medio filtrante para efectuar una inspección en el mismo. En un sistema filtrado, la historia de lubricación de su equipo está al alcance de su mano por todo el tiempo en que el filtro ha estado en servicio. El medio filtrante indicaba un problema definitivo con uno de los rodamientos del motor. Las temperaturas del rodamiento no eran elevadas en ninguno de los rodamientos, por lo tanto era indicativo de un posible daño en la cara de empuje en lugar de ser un daño en la superficie radial. Es aquí donde es muy útil el conocimiento que usted tenga de los componentes de sus equipos. La guarda del acoplamiento impedía una adecuada visualización del eje del motor, evitando asimismo buscar las marcas de localización del centro magnético, del empuje hacia dentro, o del empuje hacia fuera en el eje. En la Figura 1, todos los puntos brillantes en la parte inferior de los pliegues en el medio filtrante son piezas de babbitt. El ojo humano apenas puede ver unos 40 µm en tamaño, así que éstas eran piezas bastante grandes de babbitt.

 

Figura 1: Hojuelas (escamas) de babbitt en el medio filtrante

Puesto que se acercaba un paro programado, se decidió incrementar la frecuencia de las muestras de aceites y monitorear estrechamente las temperaturas de los rodamientos para ver si el motor podía llegar hasta la fecha del paro. Cada dos semanas se tomaron muestras de aceite, sin existir ningún incremento en el estaño encontrado, y las temperaturas de rodamientos permanecieron constantes. Cuando el equipo entró en paro, se hizo una revisión del alineamiento tal como fue encontrado, indicando que estaba ligeramente fuera de especificaciones para las RPM, aunque era poco probable que esto fuera el problema. Ya se habían desgastado las marcas en el eje para las posiciones del centro magnético, empuje hacia adentro o del empuje hacia afuera, pero el eje parecía estar empujado hacia dentro todo el camino.

Se abrió el rodamiento externo para inspección. La Figura 2 muestra la cantidad de babbitt hallada en el fondo del reservorio del rodamiento.

Figura 2: Babbitt en el reservorio del rodamiento

Puesto que este motor tiene un sistema de circulación/filtración instalado en él, los reservorios del rodamiento tienen una barrera aproximadamente tres pulgadas por encima del fondo para mantener el nivel adecuado de aceite. Esta barrera o muralla evitó que la mayoría del babbitt abandonara el reservorio y circulara en el sistema. La Figura 3 muestra la condición de la mitad inferior del rodamiento tal como fue encontrada.

 

Figura 3: Mitad inferior del rodamiento

El área en los cuadros rojos es el desgaste en la cara de empuje, con una profundidad de casi de 0.125 pulgadas. La mayoría de los otros daños a la mitad inferior son debidos a desborde del babbitt desde la cara de empuje a la superficie radial. Usted también puede notar el arrastre del babbitt en el desfogue de aceite del lado derecho, así como depósitos de babbitt en el desfogue de aceite del lado izquierdo. Se encontraron leves trazas de mancha o acumulación de babbitt en el eje, lo cual eventualmente habría causado problemas. La indicación de la temperatura del rodamiento se localiza en el centro abajo del rodamiento, a casi tres pulgadas de la cara de empuje. Esta distancia probablemente sea la razón por la cual no se vio ningún incremento en la temperatura del rodamiento. Se ajustó y se instaló un nuevo rodamiento en el extremo de salida. Se inspeccionó el rodamiento de entrada y no se encontró ningún daño.

CONCLUSIÓN

Esto nuevamente ilustra el valor del análisis rutinario de aceites en la identificación de problemas potenciales. Muestra también una debilidad del análisis de aceites, en este caso debido a los pocos ppm de estaño mostrado en el reporte a diferencia de la cantidad de babbitt encontrado en el reservorio del rodamiento. En esta circunstancia, la información de la tendencia resultó de mucho más valor que un límite de alarma puesto que la mayoría de los programas y laboratorios no habrían señalado esto como un problema. Otros dos factores de importancia en la identificación de este problema fueron el conocimiento y la comprensión del equipo y los componentes que lo integran. El análisis de causa raíz (RCA) de esta falla fue atribuido a un engrasado inadecuado del acoplamiento del engrane durante un paro previo. Al no permitir la purga adecuada del exceso de grasa, empujó el eje del motor a la posición de empuje adentro contra la cara de empuje del rodamiento del rodamiento de salida. Esta situación reafirma de que en caso de existir una duda, haga que su laboratorio efectúe pruebas adicionales, tales como WDA, ferrografia, o, en este caso en donde existe un sistema de filtración, un FDA.

Brian Thorp lleva más de 34 años participando en la mecánica y el mantenimiento. Desde su posición actual como Técnico de Mantenimiento Predictivo con Seminole Electric Cooperative, Inc., es responsable por la lubricación y análisis de un total combinado de 1300 MW en una planta de generación carbo-eléctrica.

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