Ranking de modos de falla en 2021 en la solución Dynamox

Ranking de modos de falla: los equipos son esenciales para cualquier tipo de trabajo industrial, por lo que su funcionamiento debe presentar el mejor rendimiento posible.

Sin embargo, estos activos pueden presentar modos de falla que, dependiendo de su criticidad, causan paradas no programadas y, consecuentemente, perjudican toda la operación industrial.

Actualmente, en el mercado, existen diversas técnicas de mantenimiento, desde el mantenimiento preventivo hasta las técnicas predictivas.

El mantenimiento predictivo puede apoyarse en tecnologías de información en línea, como sensores inalámbricos y software para el monitoreo y el análisis periódico de estas máquinas.

En este texto, presentamos los modos de falla más comunes que fueron detectados y registrados por nuestros clientes en 2021 con el uso de la solución Dynamox, y detallamos cómo la técnica de vibración facilita al sector industrial el proceso de gestión, fiabilidad y predictibilidad de fallas en activos.

La solución Dynamox cuenta con sensores inalámbricos (DynaLoggers) que monitorean los datos de vibración y temperatura, y colectores automáticos (DynaGateways), que envían los datos obtenidos por los sensores a una plataforma equipada con varias herramientas de visualización y análisis de los datos.

Además, detallamos cómo el mantenimiento predictivo puede ayudar a su sector industrial en el proceso de gestión de activos, fiabilidad y previsibilidad.

Datos de monitoreo de activos

En el último año, se estima que la plataforma de Dynamox recibió cerca de 4,5 millones de espectros de vibración de todos los DynaLoggers instalados alrededor de todo el mundo.

Además, recibimos alrededor de 19 millones de muestras diarias de temperatura y vibración, lo que supone un total de 4.500 millones de muestras para 2021.

Basándonos en la encuesta realizada por el equipo técnico de Dynamox, hemos destacado los modos de falla que ocupaban las primeras posiciones en el ranking de 2021.

Los datos se extrajeron de una base de datos de casi 50.000 laudos de análisis predictivos registrados en el sistema Dynamox.

Estos laudos son cumplimentados y documentados por analistas de vibraciones que, para el análisis, se basan en mediciones de monitoreo continuo, así como en el análisis espectral realizado periódicamente, ambos proporcionados por DynaLoggers instalados en activos industriales.

Las fallas se dividen en dos grupos: las identificadas a frecuencias inferiores a 300 Hz y las que se manifiestan a frecuencias superiores a 300 Hz. Eche un vistazo al estudio a continuación.

La desalineación y el desequilibrio provocan el desgaste de los rodamientos

Todo conjunto que tenga un mecanismo de accionamiento es susceptible de sufrir algún tipo de desalineación o desequilibrio, que son modos de falla que se diagnostican mediante mediciones de velocidad de los sensores.

Si no se tratan estas fallas, el resultado puede ser el desgaste de los rodamientos del sistema.

El desgaste es un daño superficial, causado por la interacción mecánica con otra superficie de contacto deslizante o de rodamiento durante la operación.

Tales modos de falla son comunes en ventiladores, sopladores, extractores y bombas.

El desequilibrio se produce por razones como la pérdida de masa, la acumulación de material o el agrietamiento de los álabes.

Las principales causas de desequilibrio son: torsión de las estructuras, inconsistencias de diseño y rotura de componentes, como acoplamientos y bases.

En el ranking de fallas detectadas en 2021 entre las altas frecuencias (f>300Hz), el desgaste de rodamientos apareció en primer lugar, representando aproximadamente el 63% del grupo.

Por otra parte, el desequilibrio y la desalineación representaron el 25,7% y el 13,5% de las fallas de menor frecuencia (f <300Hz), respectivamente.

Los DynaLoggers son opciones eficaces para la detección de anomalías de forma predictiva, lo que permite a los equipos de mantenimiento anticiparse al problema y planificar las intervenciones oportunas.

Lubricación insuficiente e inspección sensitiva

La lubricación insuficiente ocurre por el uso incorrecto de lubricante o falta de calidad técnica, causando desgaste acelerado de las piezas en general, altos costos de mantenimiento, así como disminución de la productividad y disponibilidad del activo.

Entre sus daños están el aumento de la fricción, desgaste, calentamiento, ruido, dilatación y ruptura de piezas, gripado (fricción de superficies metálicas), entre otros.

Esta anomalía se presentó en cerca del 17% de los registros de fallas identificados por encima de 300 Hz.

Para frenar este tipo de falla, lo ideal es contar con un plan de lubricación, seguido por el equipo de mantenimiento, en el cual se defina un estándar de cumplimiento y la periodicidad de ejecución.

Además de las mediciones de vibración y temperatura realizadas por los sensores Dynamox, también es posible complementar el monitoreo de las máquinas a través de la Inspección Sensitiva.

La siguiente figura, por ejemplo, muestra una fuga en un reductor monitoreado.

Esta avería podría identificarse como lubricación inadecuada con el sensor de vibraciones instalado in situ, con la presencia de una alfombra en el espectro de vibraciones.

Sin embargo, las fugas, las mangueras obstruidas o los engrasadores también son susceptibles de detección mediante la presencia humana, como en una inspección visual.

La composición de sensitiva + predictiva, en lo que llamamos inspección integrada, cubre aún más el activo, haciendo que la base de análisis sea más completa.

En relación con la inspección sensitiva, el sistema Dynamox dispone de un plan de ruta y listas de comprobación adecuadas a las necesidades del activo, que ayudan al técnico de mantenimiento a identificar y registrar este tipo de fallas y, junto con la tecnología industrial, facilitan el proceso de localización del problema.

DynaSens es una herramienta de mantenimiento sensitivo que ayuda al técnico a planificar y gestionar el análisis de los datos recolectados, creados y configurados a través de la Plataforma Web.

Modos de falla: otras fallas recurrentes

Además de las fallas mencionadas anteriormente, nuestro equipo identificó que la holgura estructural y el desgaste de los dientes también fueron problemas recurrentes.

Por lo general, las principales irregularidades que provocan el desgaste de los dientes son: engrane inadecuado entre los dientes del engranaje (engranajes excéntricos, desalineación, backlash, etc.), grietas internas y problemas en el proceso de formación o fabricación del engranaje.

Por otro lado, la sobrecarga y el proceso de fatiga del diente también son causas comunes. El diente desgastado representó el 19,3% de los modos de fallo detectados por encima de 300 Hz.

El huelgo estructural está relacionado con la holgura entre la máquina y la base o entre la máquina y la cimentación de la máquina. Engloba, por ejemplo, la falta de rigidez en los cimientos, la placa base o la zapata de la máquina.

Esta falla representó aproximadamente el 43% de su grupo, ocupando el primer lugar.

A menudo, este tipo de defecto también está asociado a la corrosión o al aflojamiento de los tornillos. En este caso, un simple apriete del tornillo puede solucionar el problema.

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