Cómo diagnosticar fallas en componentes mecánicos

Cuando ocurren fallas en componentes mecánicos de equipos móviles o industriales. La evidencia del fallo es, con cierta frecuencia, destruida junto con el componente mecánico que sufrió la avería. La evidencia inicial de la falla queda tan descaracterizada por la falla real que se vuelve indistinguible de otras evidencias. La destrucción de la evidencia inicial de la falla, usualmente lleva al investigador a acusar el lubricante debido a una avería ocasionada por otro mecanismo. De forma inversa. Las fallas causadas por el uso de lubricante inadecuado o por lubricación ineficaz se equivocan con otros factores. Hay muchas posibles situaciones de causa y efecto en que la evidencia sobre la causa de la falla se pierde en la evidencia sobre el efecto. La ausencia de buenas evidencias es lo que lleva a costosas decisiones erróneas sobre actuar o no actuar en determinada situación de avería en equipo móvil o industrial. En gran parte de las veces, no se puede, ni siquiera, determinar si la avería ocurrida era de alguna manera evitable o si fue algo casual y debería ser aceptada como tal.

Muchos profesionales de mantenimiento ya se han enfrentado a modos de fallas recurrentes en componentes mecánicos de maquinaria sin tener idea de la causa raíz de la avería. Como no se puede localizar con precisión cuál es la causa-raíz de las fallas. La solución es la creación de complejos y, a menudo, inocuos e innecesarios procedimientos de mantenimiento preventivo (PM). La implementación de un conjunto de procedimientos de mantenimiento preventivo (PM) es una respuesta bastante común.

 

Cuando no se consigue realmente explicar porqué el equipo móvil o industrial falló. Es relativamente común que, una vez que los inoculantes e innecesarios procedimientos de mantenimiento preventivo (PMs) se introduzcan en el sistema de mantenimiento, pasen a ser parte permanente de las prácticas de mantenimiento. No más descontinuados aunque se evidencie su ineficacia. Con el tiempo, ya no se recordará por qué de haber instituido aquellos procedimientos inocuos, innecesarios, costosos y laboriosos de mantenimiento preventivo (PMs). El proceso de racionalización de las prácticas de mantenimiento mediante la eliminación de prácticas ineficaces siempre requerirá largos y acentuados debates. La falla en la lubricación ocurre cuando el lubricante deja de separar efectivamente las superficies metálicas de los componentes mecánicos en movimiento relativo. Sin embargo, hay numerosos motivos por los que esto puede suceder. Hay situaciones totalmente diversas en este aspecto y podemos citar a modo de ejemplo:

• la vibración lleva al aflojamiento del tapón de drenaje del cárter de equipo móvil o industrial, pérdida total del aceite lubricante y, consecuentemente, falla catastrófica
• el equipo móvil o industrial opera en un ambiente extremadamente polvoriento, el lubricante se contamina con abrasivos y hay aceleración del desgaste abrasivo

Ambas situaciones causarán fallas de lubricación desde una perspectiva de mantenimiento y prevención. Pero son eventos totalmente distintos. ¿Cómo, entonces, se puede mejorar la calidad de las evidencias y las habilidades para examinarlas ?. En la gran mayoría de las veces en que ocurren fallas, catastróficas o no, en equipos móviles o industriales las evidencias de la avería. Todavía, se pueden encontrar o en el aceite lubricante o en el sistema de lubricación. Aunque las evidencias en el componente móvil se han destruido. Lo importante es no descartar las evidencias. Y sí, procurar preservarlas. Para la búsqueda de la causa-raíz del problema.

Componentes mecánicos

Vamos a considerar, entonces, algunas formas de estudiar las evidencias de fallas en componentes mecánicos:

Análisis del aceite lubricante en uso en el equipo móvil o industrial

A pesar de la apariencia degradada del componente móvil que ha fallado. El lubricante todavía mantiene las evidencias del período de tiempo que precedió a la falla hasta el momento del evento catastrófico. Algunas veces, muestrear fondos de cárteres y depósitos puede ayudar en el proceso de investigación. Los residuos de desgaste se acumulan en el fondo de carteres y depósitos. Posibilitando el montaje del histórico de la operación de la maquinaria desde el último cambio de la carga de aceite lubricante o flushing del depósito. Muchas de las partículas de desgaste depositadas en fondos de cárteres y depósitos son evidencias iniciales del proceso de fallo o de la avería catastrófica.

 

Las partículas de desgaste son piezas de un rompecabezas. Que pueden auxiliar al profesional de mantenimiento, al reunirse, en el montaje de un contexto lógico y comprensible de lo ocurrido. Una palabra de cautela: el análisis de material particulado de fondo de cárter o depósito no permite, en la mayoría de las veces, clasificar con precisión de qué comonente móvil se originaron los residuos de desgaste y ni cuando fueron generados, tratándose más de un análisis de carácter informativo. 

Análisis de filtro de aceite lubricante

El filtro de aceite lubricante es un valioso libro de registros ya que captura el material particulado sólido generado desde la última sustitución hasta el evento de la falla.

Por abrir el filtro para la inspección. Liberar las partículas de desgaste del elemento filtrante por proceso de baño ultrasónico, depositándolas en lámina inclinada o reteniéndolas en membrana filtrante, la evidencia del evento incipiente de falla hasta la falla catastrófica puede ser evaluada. De la misma forma que el muestreo de fondo de cárter o depósito, este método no clasifica las partículas de desgaste con respecto a la composición o tiempo de generación.

Inspeccionar completamente los componentes móviles en respuesta al monitoreo basado en la condición de la maquinaria

Con frecuencia, los técnicos del sector de mantenimiento basados en la condición detectan fallas en etapa inicial en componente móvil de la maquinaria, pero cuando los mecánicos de mantenimiento retiran el componente móvil y lo inspeccionan no pueden encontrar ningún indicio de fallo.

El componente móvil se monta. De nuevo, en su posición original, el equipo móvil o industrial se pone en funcionamiento y, pocas semanas después, el equipo se paraliza por falta catastrófica o no. Surge, naturalmente, la suposición que el acto intrusivo de la inspección de la máquina causó la falla y los técnicos de monitoreo sobre la base de la condición se encuentran en situación delicada.

  

 

La inspección típica en un cojinete de rodamiento es visual y realizada a menudo con el lubricante aún presente. Por regla general, el mecánico de mantenimiento mueve el cojinete de rodamiento para comprobar que gira libremente. Material particulado sólido proveniente de desgaste con dimensiones de 5 micrones - 50 micrones. Puede ser estudiado a través de técnicas de análisis de residuos de desgaste utilizando microscopio u otros tipos de instrumentos propios para la evaluación de partículas sólidas.

En vista de esto surge la pregunta: ¿cómo puede el mecánico de mantenimiento observar pits o surcos con dimensiones microscópicas. Con aproximadamente, las citadas dimensiones a simple vista? Una vez que se inicia el evento de error del componente móvil. La progresión acelera rápidamente. Lo ideal sería inspeccionar las superficies metálicas de los componentes móviles retirados de la maquinaria después de la limpieza. Para que se pueda verificar con más riqueza de detalles lo que realmente está ocurriendo en términos de desgaste.

Entrenamiento del personal de mantenimiento

Los programas de entrenamiento para técnicos de PCM, mecánicos de mantenimiento y operadores de máquinas se centran en técnicas de restauración o reparación. Es necesario capacitar a los citados profesionales. También, en análisis de mecanismos de falla para que puedan entender cómo las máquinas llegan al estado de fallo, métodos y técnicas para reducción de fallas (mantenimiento proactivo), técnicas adecuadas de lubricación, monitoreo de la maquinaria por la condición y técnicas de análisis de fallas.

Tales entrenamientos permitirán al personal de mantenimiento encontrar y analizar evidencias sobre fallas en equipos móviles o industriales. Y cómo emplear el conocimiento y la experiencia prácticas en la búsqueda de la mejora continua.

 

Hecho es que estamos viviendo una nueva era en cuestiones de mantenimiento de componentes mecánicos, equipos móviles e industriales. Muchas empresas han reformulado completamente sus antiguas prácticas de mantenimiento reemplazándolas por otras completamente nuevas. No es posible buscar eliminar la causa-raíz de problemas sin evidencias precisas de lo que realmente causó la falla. Los aceites y grasas lubricantes y los sistemas de lubricación. Ofrecen valiosas pistas aunque las evidencias de fallas referentes a la maquinaria o al componente móvil han sido completamente destruidas. Es de fundamental importancia aprender cómo acceder y usar estas evidencias como base para decisiones acertadas.

  Artículo original publicado en: http://portallubes.com.br/2017/10/componentes-mecanicos/