Afinando
los procedimientos para garantizar confiabilidad en
el mantenimento
“Run
Out” axial retrasa 8 horas el arranque de un compresor
centrifugo.
Sinopsis:
Durante la puesta en marcha, luego de hacer mantenimiento
mayor a uno de nuestros compresores centrífugos,
se presentó una alarma en los niveles de posición
axial del rotor. Esto obligó a suspender el arranque
de la máquina y de la planta. Afortunadamente
la solución fue muy sencilla, pero llegar a ella
involucró retrasar el arranque de la planta por
más de ocho horas.
El
problema:
El desplazamiento axial total del rotor fue de 0,27
mm. El valor normal durante operación y a 100%
de carga históricamente había sido de
0,18 mm. Durante este arranque experimentamos cerca
de 0,40 mm., siendo la alarma 0,37 mm. y el disparo
de 0,47 mm. Bajo estas condiciones, muy cerca de valores
de disparo, se decidió suspender el arranque
para revisar la máquina.
El
compresor centrífugo opera a plena carga a una
velocidad cercana a 12,000 rpm y a pesar de observarse
niveles de vibración radial normales resultaba
riesgoso continuar el arranque de la planta. Otro factor
importante fueron los registros de temperatura, los
cuales se mantenían normales, situación
extraña en presencia de alto desplazamiento axial.
Medición
de posición axial y temperatura:
La posición axial se mide por medio de dos sensores
de no contacto (sistema redundante) ubicados frontalmente
contra un disco acoplado al rotor, como se muestra en
la figura 1. La temperatura es medida en el metal de
las almohadillas del cojinete de empuje axial, en el
lado activo.
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Figura
1 - Disposición de los sensores axiales
sobre el disco de medición y rotor. |
Diagnóstico
y la solución del problema:
Durante el periodo de giro lento necesario para enfriar
la turbina de vapor que sirve al compresor, notamos
fluctuaciones importantes en el nivel de posición
axial y diferencias entre las lecturas de los dos sensores,
lo que nos hizo sospechar de una posible falsa señal,
esto unido a los bajos niveles de temperatura registrados.
Antes de abrir el cojinete decidimos realizar varias
mediciones de esta señal girando manualmente
la máquina; para ello se tomó una referencia
en el rotor y luego registramos las lecturas de los
dos sensores cada 90° de giro. El resultado se muestra
en la tabla 1.
Tabla
1 - Registro de lecturas de la posición
axial. |
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LECTURA
1 |
LECTURA
2 |
LECTURA
3 |
LECTURA
4 |
SENSOR
A |
0
mm |
0,16
mm |
0,24
mm |
0,35
mm |
SENSOR
B |
0,12
mm |
0,21
mm |
0,38
mm |
0,05
mm |
Como
se ve, las lecturas en ambos sensores difieren de manera
importante, variando desde valores normales hasta el
nivel de alarma. Esto hizo suponer una posible deformación
del disco de medición o fallas en la superficie
del mismo. Se decidió abrir la sección
del cojinete de empuje para revisar este aspecto. Se
realizó medición del “run out”
axial por medio de un comparador mecánico para
verificar una posible deformación (ver figura
2). Se encontró un “run out” axial
de 0,25 mm, comprobándose la deformación
del disco.
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Figura
2 - Medición del “run out”
axial en el disco de medición. |
Se
decidió desmontar el disco para corregir esta
situación. Al verificar el “run out”
en un torno de nuestro taller, verificamos que el disco
se encontraba dentro de los valores normales, por lo
que rectificar su superficie se descartó; decidimos
instalar este disco en el rotor viejo y verificar el
“run out” en el torno con todo el conjunto
instalado (ver figura 3).
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Figura
3 - Medición de “run out” con
el conjunto instalado en el rotor viejo montado
en el torno. |
Al
hacer esto las mediciones nuevamente estaban fuera de
rango (0,27 mm), muy por encima de las tolerancias permitidas.
Observamos la arandela de retén y se verificó
deformación y rebaba en los bordes de la misma,
lo cual no permitía el total asentamiento del
disco. La figura 4 muestra la arandela retenedora. Se
procedió a rectificar levemente la superficie
de la arandela retenedora, comprobamos nuevamente el
“run out” del conjunto instalado en el rotor
viejo, verificándose normalidad (0,001mm).
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Figura
4 - Arandela de retención del disco de
medición. |
Luego
de esto, instalamos el disco y su arandela retenedora
en el compresor (figura 5). Antes de cerrar nuevamente
se verificó el “run out” y las lecturas
de los sensores en varias posiciones, con resultados
satisfactorios. Ocho horas después de haber suspendido
el arranque de la planta, el compresor se colocó
nuevamente en servicio con normalidad.
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Figura
5 - Conjunto disco de medición/ arandela
de retención. |
Conclusiones
Está claro que un simple detalle en el montaje
de los elementos mecánicos puede traer importantes
consecuencias para el desempeño de la maquinaria
y en los niveles de producción de una planta.
Muchas veces confiamos las actividades de mantenimiento
a la experiencia y la costumbre, olvidando detalles
primordiales que garantizan la buena ejecución
y el seguimiento de la labor de mantenimiento. Los procedimientos
de trabajo no deben ser considerados “cerrados”,
estos deben ser constantemente revisados y afinados
con el fin de garantizar que la experiencia se registre
en la memoria corporativa y no pase a ser simplemente
“algo que nos pasó”.
Por:
David Trocel, Ingeniero de Confiabilidad
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