Cuando escuchamos el término ‘equipo que rota’ ¿Qué es lo que viene a nuestras mentes?  El equipo que rota puede abarcar y cubrir muchos tipos de equipos que no se consideran como parte de equipos eléctricos, estacionarios o de edificaciones.  Todo equipo que se mueve típicamente es considerado equipo que rota, como lo podrían ser: motores, rodamientos, taladros, cajas reductoras, equipo hidráulico, neumático, bombas, acoples, sellos, etc. El consejo de este mes trata de como inspeccionar los rodamientos tanto en situaciones de alta y baja velocidades utilizando la comparación o metodología de excepción. Imágenes base, metodología más comprensivas y tendencia se discutirán en consejos futuros.

¿Cuál es la diferencia entre rodamientos de bajas y altas velocidades? Típicamente al personal especializado en vibraciones podría agradarles más la idea de analizar rodamientos a altas velocidades y podrían algunas veces evitar los de baja velocidad. El punto de diferenciación muchas veces podría estar alrededor de las 300 RPM. A medida que la velocidad se vuelve más lenta el tiempo de recolección de datos tiende a incrementarse y la resolución disminuye en el espectro de vibración.  Sin embargo, para los usuarios de la termografía la velocidad de rotación de un rodamiento no es un factor tan determinante pues tanto en altas como bajas velocidades se observarán patrones térmicos a medida que un equipo comience a fallar. El tiempo que tarda la inspección no está afectado por la velocidad de rotación, pero la velocidad podría jugar un papel importante al momento de determinar la severidad de la anomalía.

También algunas veces podría tratarse de la ubicación del equipo que se inspecciona lo que podría hacer difícil la utilización de análisis de vibraciones, y donde la termografía podría ser una mejor opción como se puede observar en las imágenes de la parte de abajo. En dicho caso en específico se requeriría de equipo especial para elevar al personal para que pueda recolectar información de los rodamientos de baja velocidad. Podría tomar alrededor de media hora por rodamiento el elevar los equipos, al personal y recolectar la información, en este ejemplo en particular se tenían 10 de estos rodamientos en el área general. Otra opción podría ser la instalación de equipo de vibración como sensores o transductores permanentemente montados para la recolección de la información, pero lo anterior involucra costos adicionales que típicamente están reservados para equipos altamente críticos. Utilizando la termografía, un usuario capacitado podría inspeccionar de manera sencilla dichos rodamientos en menos de un minuto. Este rodamiento en particular tenía una velocidad de alrededor de 30 RPM.

Con termografía se podría inspeccionar un grupo de equipos con similares características de manera muy rápida. Solo con nuestros ojos no es posible observar alguna diferencia en los rodamientos que se muestran en la parte de abajo, sin embargo, térmicamente podemos detectar que el rodamiento en el segundo eje muestra un aumento significativo de temperatura. La velocidad de estos rodamientos era del alrededor de 900 RPM y con análisis de vibración se habría necesitado recolectar la información de cada rodamiento, seis en total, y cada uno podría haber tomado entre 3 y 5 minutos. Luego tendría que analizarse la información antes de poder determinar si hay un problema. Por otra parte, a un usuario experimentado de la termografía podría únicamente tomarle el tiempo para ajustar de manera adecuada la imagen térmica para determinar la posibilidad de un problema en un grupo de componentes similares. La termografía infrarroja puede ser una excelente herramienta para ayudar al personal de mantenimiento y confiabilidad con la utilización más eficiente de otras herramientas como análisis de vibración y ultrasonido para poder diagnosticar la naturaleza de las fallas.

¿Qué es lo que buscamos al inspeccionar rodamientos? Al inspeccionar diferentes tipos de rodamientos funcionando en condiciones similares, localizados cerca unos de otros, podríamos buscar rodamientos anormalmente calientes o fríos. ¿Qué rodamientos deberían compararse entre sí?  Se busca diferencias de temperatura entre rodamientos en el mismo eje o en equipos similares con cargas similares y en condiciones ambientales similares localizados en una ubicación cercana. El Sol, el viento o la circulación del aire en solo algunos de los rodamientos en la planta, no en todos, podría crear una gran diferencia en lo que se detecta. Lo mismo sucede con la carga, si algunos rodamientos funcionan continuamente y otros intermitentemente probablemente tendrán diferentes patrones o firmas térmicas. También, si hay diferencia en las edades de los rodamientos podría detectarse térmicamente lo anterior, por lo que se desea comparar ‘manzanas con manzanas’. Rodamientos internos o externos en un mismo eje típicamente podrían funcionar a diferentes temperaturas, lo que no los hace ideales para compararlos, por lo que se desea comparar rodamientos internos con rodamientos internos en equipos similares.

En la primera imagen térmica mostrada al inicio, ambos rodamientos en la banda transportadora deberían haber mostrado un patrón térmico muy parecido o casi igual (aproximadamente entre 5 ó 10·F/3 ó 5·C). En las imágenes en la parte inferior, los tres rodamientos en la parte superior del eje deberían estar a una temperatura similar entre ellos, mientras que los rodamientos en la parte inferior deberían también estar a una temperatura similar entre ellos debido a que tienen la misma carga y tiempo de ciclo. Lo anterior podría parecer contrario a la idea de que se deberían comparar rodamientos en un mismo eje, pero los rodamientos de la parte de abajo funcionan más calientes que los de la parte de arriba. Sin embargo, la temperatura de estos rodamientos debería estar relativamente cercana unos con otros.

¿Qué tan caliente es muy caliente cuando se inspecciona un rodamiento? No existe un nivel de diferencia de temperatura que demande una acción correctiva, a menos que sea extrema, pero existen muy pocas guías. Una de las ‘temperaturas críticas’ más utilizadas es el límite de temperatura máxima del tipo de lubricación utilizada en el rodamiento. Otro acercamiento podría ser utilizar la temperatura máxima del componente que soporte menos temperatura, por ejemplo: los sellos, rodamientos o combinación de lubricantes. En dicho caso se utilizaría como alarma limite la temperatura máxima del equipo que soporta menos temperatura.  Por supuesto que en el Monitoreo de Condición lo que se trata es de localizar fallas en los componentes lo más temprano posible.

Recordemos tomar en cuenta las pérdidas de calor desde el punto donde se origina hasta la superficie al tratar de estimar las temperaturas internas, pues al realizar una inspección solamente se observa la superficie y no la temperatura interna. Por lo regular, internamente estará más caliente donde se origina el calor comparado con la superficie que es donde se puede detectar. Si las especificaciones del fabricante están disponibles para el tipo de rodamientos que se inspeccionan, dicha información se podría utilizar para calcular la temperatura límite superior. Si no se cuenta la información anterior, la temperatura entre los rodamientos similares debería estar entre aproximadamente 5-10·F/3-5·C más caliente que la carcasa del motor. Nuevamente, esto sólo es una guía y no un estándar específico.

Las inspecciones de rodamientos podrían parecer algunas veces tediosas, pero al encontrar anomalías, la búsqueda de la solución puede ser una buena y divertida experiencia. La termografía es una herramienta maravillosa para inspeccionar rodamientos debido a que es rápida y podría ayudarnos a ubicar donde utilizar otros recursos de diagnóstico.