Diagnóstico de Fallos en Equipos

No es posible gestionar adecuadamente un departamento de mantenimiento si no se establece un sistema que permita atender las necesidades de mantenimiento correctivo (la reparación de averías) de forma eficiente. De poco sirven nuestros esfuerzos para tratar de evitar averías si, cuando estas se producen, no somos capaces de proporcionar una respuesta adecuada. Debemos recordar, además, que un alto porcentaje de las horas-hombre dedicadas a mantenimiento se emplean en la solución de fallos en los equipos que no han sido detectados por mantenimiento, sino comunicados por el personal de producción. En la industria en general, este porcentaje varía mucho

53 entre empresas: desde aquellas en las que el 100% del mantenimiento es correctivo, no existiendo ni tan siquiera un Plan de Lubricación, hasta aquellas, muy pocas, en las que todas las intervenciones son programadas.

Gestionar con eficacia el mantenimiento correctivo significa:

- Realizar intervenciones con rapidez, que permitan la puesta en marcha del equipo en el menor tiempo posible (MTTR, tiempo medio de reparación, bajo) - Realizar intervenciones fiables, y adoptar medidas para que no se vuelvan a producir estas en un periodo de tiempo suficientemente largo (MTBF, tiempo medio entre fallos, grande)

- Consumir la menor cantidad posible de recursos (tanto mano de obra como materiales)

El tiempo necesario para la puesta a punto de un equipo tras una avería se distribuye de la siguiente manera:

1.- Tiempo de detección. 2.- Tiempo de comunicación. 3.- Tiempo de espera.

4.- Diagnóstico de la avería.

5.- Acopio de herramientas y medios técnicos necesarios. 6.- Acopio de repuestos y materiales.

7.- Reparación de la avería. 8.- Pruebas funcionales. 9.- Puesta en servicio. 10.- Redacción de informes.

Es fácil entender que en el tiempo total hasta la resolución del incidente o avería, el tiempo de reparación puede ser muy pequeño en comparación con el tiempo total. También es fácil entender que la Gestión de Mantenimiento influye decisivamente en este tiempo: al menos 7 de los 10 tiempos anteriores se ven afectados por la organización del departamento.

En el tiempo necesario para la resolución de una avería hay una parte importante que se consume en su diagnostico, en identificar el problema y proponer una solución. En averías evidentes, este tiempo pasa desapercibido, es despreciable frente al tiempo total. Pero en muchas ocasiones el tiempo necesario para saber que ocurre puede ser significativo:

54 - En caso de instalaciones nuevas, poco conocidas.

- En caso de emplear personal distinto del habitual.

- En caso de averías poco evidentes (averías que tienen que ver con la instrumentación, por ejemplo).

El personal, con el paso del tiempo, va aprendiendo de su propia experiencia, siendo una realidad que el diagnóstico de una avería suele hacerlo más rápidamente el personal que más tiempo lleva en la planta. Si la experiencia acumulada por el personal de mantenimiento se almacena en sus cabezas, nos exponemos a algunos peligros:

- Rotación del personal. El personal cambia de empresas, de puestos, etc., y con él, puede marcharse la experiencia acumulada en la resolución de averías

- Periodos de vacaciones y bajas. Si la experiencia se almacena exclusivamente en las mentes del personal, ante una baja, un descanso o unas vacaciones podemos quedarnos sin esa experiencia necesaria

- Olvidos. La mente es un soporte frágil, y un operario puede no acordarse con exactitud de cómo resolvió un problema determinado

- Incorporación de personal: el personal de nueva incorporación deberá formarse al lado de los operarios que más tiempo llevan en la planta. Esta práctica tan extendida no es a menudo la más recomendable. Un buen operario no tiene por qué ser un buen profesor. Si, por otro lado, debemos esperar a que a un operario le ocurran todas las averías posibles para tenerlo perfectamente operativo, transcurrirán años hasta llegar al máximo de su rendimiento.

Por todo ello, es conveniente recopilar la experiencia acumulada en las intervenciones correctivas en documentos que permitan su consulta si el mismo problema vuelve a surgir. Estos documentos, que pueden denominarse LISTAS DE AYUDA AL DIAGNÓSTICO, recogerían así los datos más importantes en la reparación de un problema.

En estas listas de ayuda deben detallarse, al menos:

- Los síntomas de la avería, en palabras sencillas. Debe estar indicado lo que observa el operario: la manifestación del fallo y las condiciones anómalas que se dan relacionadas con este.

- Las causas que pueden motivar ese fallo. Como ejemplo, indicaríamos bloqueo de rodamientos en la bomba, bloqueo de rodamientos en el motor, etc.

55 - Las posibles soluciones al problema. En el ejemplo considerado, la solución sería: desacoplar motor y bomba, comprobar qué eje no gira libremente, desmontar y cambiar rodamientos, montar, acoplar y alinear.

Como veremos en el apartado correspondiente, los fallos más importantes de una planta deben ser analizados, para tratar de buscar medidas preventivas que traten de evitarlos en el futuro. No obstante, y como decíamos al inicio de este apartado, un buen sistema de mantenimiento debe contemplar la resolución rápida de averías, y uno de los medios para lograrlo es poder diagnosticar rápidamente el fallo y aportar una solución.

En los siguientes apartados, intentaremos análizar los fallos en componentes mecánicos y averías que se pueden producir en máquinas de procesos.

4.4.1. Análisis de fallos en componentes mecánicos

Del conjunto de elementos mecánicos de las máquinas de procesos hemos seleccionado aquellos componentes más expuestos a averías y que suelen estar implicados en la mayoría de los fallos de los equipos:

- Rodamientos - Cojinetes - Engranajes - Acoplamientos - Cierres mecánicos 1.- AVERÍAS EN RODAMIENTOS

Los rodamientos se encuentran entre los componentes más importantes de las máquinas.

En condiciones normales el fallo de un rodamiento sobreviene por fatiga del material, resultado de esfuerzos de cortadura que surgen cíclicamente debajo de la superficie que soporta la carga. Después de algún tiempo, estos esfuerzos causan grietas que se extienden hasta la superficie. Conforme los elementos rodantes alcanzan las grietas, provocan roturas del material (desconchado) y finalmente deja el rodamiento inservible.

Sin embargo la mayor parte de los fallos en rodamientos tienen una causa raíz distinta que provoca el fallo prematuro. Es el caso de desgaste apreciable por presencia de partículas extrañas o lubricación insuficiente, vibraciones excesivas del equipo y acanalado por paso de corriente eléctrica.

56 La mayor parte de los fallos prematuros son debidos a defectos de montaje:

- golpes - sobrecargas - apriete excesivo - falta de limpieza - desalineación - ajuste inadecuado

- errores de forma en alojamientos

Cada una de las diferentes causas de averías del rodamiento genera su propio y peculiar deterioro. Tal deterioro conocido como daño primario, da lugar después a daños secundarios que inducen a la avería-desconchado y roruras. También el deterioro inicial puede exigirnos prescindir del rodamiento, por ejemplo, debido a un juego interno excesivo, vibración, ruido y así sucesivamente. Un rodamiento averiado, ostenta frecuentemente una combinación de daño inicial y daño secundario.

Los tipos de daños pueden clasificarse como siguen: Daño inicial o primario

- Desgaste: Es causado principalmente por deslizamiento abrasivo, incluyendo las caras y pestañas de los rodillos, la superficie de la ventana de la jaula y la superficie de la rodadura. El desgaste debido a la contaminación por materias extrañas y la corrosión, no sólo ocurre en la superficie en deslizamiento, si no también en las superficies de los elementos rodantes.

- Indentación: Es causado principalmente por deslizamiento abrasivo, incluyendo las caras y pestañas de los rodillos, la superficie de la ventana de la jaula y la superficie de la rodadura. El desgaste debido a la contaminación por materias extrañas y la corrosión, no sólo ocurre en la superficie en deslizamiento, si no también en las superficies de los elementos rodantes.

- Adherencia: Es un tipo de avería donde partes de los rodamientos son fundidas y adheridas a otras; es causado por el calor anormal o por el estado áspero de las superficies y como resultado los rodamientos no pueden rotar libremente.

- Fatiga superficial: Es un fenómeno en el que se porducen pequeños agujeros con una profundidad aproximada de 0.1 mm sobre la superficie de rodadura debido a la fatiga rodante.

- Corrosión: Es un fenómeno de oxidación o disolución que ocurre en la superficie metálica y es causado por la acción química (reacción electroquímica, incluyendo combinaciones o cambios estructurales) de ácidos o bases.

57 - Daño por corriente eléctrica: Es un fenómeno en el cual la superficie del rodamiento es parcialmente derretida por chispas generadas cuando una corriente eléctrica pasa por el rodamiento y atraviesa la delgada película de lubricante en el punto de contacto rodante.

Daño secundario

- Desconchado (descascarillado): Es un fenómeno en el cual la superficie del rodamiento se torna escamosa y arrugada debido al desprendimiento del material, consecuencia del contacto repetitivo de un esfuerzo o carga sobre las superficies de rodadura de los aros y elementos rodantes durante la rotación. La presencia del desconche es una indicación de que está próximo el fin de la vida de servicio del rodamiento.

- Roturas: Incluyen fracturas por deslizamiento, rajaduras y roturas.