Vibraciones, termografía infrarroja, análisis de lubricantes y optimización de lubricantes – Caso de éxito en planta generadora de energía.

Por: Paul V. Arnold. – Traducido por: Francisco J. Páez Alfonzo

¿Tiene la energía para perseguir sostenidamente las mejores prácticas de mantenimiento y confiabilidad? ¿Tiene el poderío para hacer que esto suceda? Si su respuesta es “no”, ¿puede darse el lujo de no hacerlo?

We Energies se ha ganado la reputación de ser una de las empresas más progresistas en los Estados Unidos de Américaen lo relacionado con mantenimiento y confiabilidad. Como campeón en mantenimiento basado en condición (MBC), Don Keller nos dice, “comencé a trabajar aquí en 1979, cuando utilizaban estrategias de mantenimiento proactivo, predictivo y preventivo. Lo hacían antes de que yo llegara, y les puedo decir, sin lugar a dudas, que esas estrategias estarán aquí hasta mucho después de que me retire”.

 

 

Teniendo en cuenta esta historia, no nos sorprende que We Energies (nombre comercial de Wisconsin Electric Power Company y Wisconsin Gas LLC, una entidad que posee 26 plantas de energía con una capacidad de generación de 5,676 megawatts), haya ganado el premio de ReliabilityOne para la región del medio oeste 5 veces en los últimos siete años. El reconocimiento, otorgado por un grupo importante de empresas de consultoría de servicios públicos, reconoce los esfuerzos superiores en confiabilidad. De igual manera, la planta Pleasant Praire (Wis.) de We Energies, que genera 1,210 megawatts, generalmente es reconocida como una de las mejores plantas eléctricas a base de carbón en el país, en lo que se refiere a productividad total.

“Los reconocimientos son algo que nos llena de orgullo, pero esto no es una carrera. No hay línea de llegada”, señala Jim Rescheske, un especialista corporativo en mantenimiento predictivo que ha estado en la empresa desde 1978. “Nuestro programa está continuamente evolucionando, y siempre lo hará. Continuamente estamos añadiendo nuevas tecnologías, ideas y métodos”.

Análisis de vibraciones, termografía infrarroja, análisis de lubricantes y optimización de lubricantes, son parte del pasado, presente y futuro de We Energies.

 

La planta de energía de We Energies en Pleasant Prairie, está localizada al sur de Milwaukee.

“Siempre he sentido que nuestra compañía ha liderado la tecnología y ha sido un líder en comprensión, análisis y aplicación”, señala Rescheske. “Estamos a la vanguardia, pero sin llegar al final. Hemos avanzado con previsión y razón y un grupo de gente muy talentosa. Nunca hemos tenido mucho que hacer, pero siempre tenemos margen para las mejoras”.

Continúe leyendo para entender mejor:

• La historia y el rol que juega el análisis de lubricantes en la iniciativa de MBC;
• Las funciones del “ministrodel aceite” y del “zar de los lubricantes”en la planta;
• Cómo el análisis de lubricantes y las actividades de lubricación son usadas armónicamente con otras herramientas predictivas/MBC para identificar problemas menores antes de que se conviertan en graves;
• Cómo la organización de mantenimiento comparte el conocimiento sobre los éxitos del programa y cómo logra su aceptación;
• El ímpetu que se le da a la capacitación para asegurar el impulso y el crecimiento.

Raíces del análisis de lubricantes

Kerber y Rescheske admiten que el análisis de lubricantes no es la herramienta de mantenimiento más desarrollada en el arsenal de We Energies, pero eso es entendible cuando se compara con el análisis de vibraciones, el cual tiene un largo historial en las plantas.

“Unos meses después de mi contratación, hace 31 años, un ingeniero con el que trabajaba compró un pequeño analizador de vibraciones”, señala Rescheske. “A partir de ese momento, me subí a esa tecnología y volé con ella”.

Todd Maki (a la izquierda), veterano de mantenimiento en We Energies, verifica la salud de una máquina.

Dave Groshek, líder de vibraciones en la planta de generación en Pleasant Prairie, en la esquina suroeste de Wisconsin, no cuenta su anécdota. “Desde el día en que esta planta fue construida en 1980, hemos tenido un programa de vibraciones. Aún tenemos un gabinete lleno con las viejas tarjetas de Scientific Atlanta. Podemos ir al pasado y encontrar datos de vibración desde 1980”. La compañía también ha utilizado ultrasonido acústico por 15 años y termografía infrarroja desde hace más de una década.

La planta de generación de Pleasant Prairie se destaca en MBC gracias a gente como Todd Maki (inspector de vibraciones y ultrasonido), Sharon Seymoens (co-líder en termografía), Dave Groshek (líder de vibraciones y ultrasonido), Pete Agerholm (ministro del aceite) y Doug Goebel (coordinador de MBC).

El análisis de lubricantes es el hermano menor del análisis de vibraciones en la historia del mantenimiento predictivo (PdM) de We Energies, pero puede crecer más. Sus raíces dentro de la compañía se remontan a casi 20 años, cuando las muestras eran tomadas en las máquinas principales y analizadas en nuestro laboratorio corporativo en el centro de Milwaukee o por el principal proveedor de lubricantes, Mobil, en su propio laboratorio. Enese tiempo, el proceso era menos proactivo en naturaleza y no siempre se trataba de localizar la causa raíz de los problemas.

“Tomábamos las muestras, las enviábamos, y si regresaban con alguna recomendación de que la muestra de aceite estaba contaminada, simplemente cambiábamos el aceite”, señala Groshek.

El análisis de lubricantes y la salud del aceite ganaron un mayor énfasis cuando We Energies implementó un programa formal de MBC para su segmento de Fossil Operations (plantas de energía de carbón) a mediados de 1994.

“Llegamos a la conclusión de que el mantenimiento predictivo no iba a ser logrado con una sola herramienta”, señala Kerber. “Se trataba de coordinar las plantas en una dirección estándar y de maximizar todo lo que teníamos o podríamos tener a nuestra disposición”.

Para lograr una dirección y propósitos comunes, se elaboró la estructura para los informes de MBC en Fossil Operations donde se incluía:

• Un campeón (Kerber);
• Coordinadores de MBC en las plantas para trabajar conjuntamente con el campeón;
• Coordinadores técnicos corporativos (ubicados en Milwaukee) para vibración, termografía, lubricantes y ultrasonido, quienes le reportan al campeón; y,
• Técnicos líderes en MBC (para vibración, termografía, lubricantes y ultrasonido) en cada planta, quienes se comunican con la planta y los coordinadores técnicos.

Los líderes de las plantas y los coordinadores técnicos estánalineados por las herramientas de MBC, creando así cuatro equipos: Vibración, cascabeleo y bamboleo (vibraciones), Termografía, OPEC(lubricantes) y Buscadores de cascabeleos y fugas (acústica).

La termografía infrarroja es utilizada para identificar problemas latentes, que pueden ser abordados antes de que se vuelvan intrusivos e invasivos.

El ministro del lubricante y el zar de la lubricación.

Hoy en día, en la lubricación y el análisis del lubricante se trata de tomar las mejores decisiones. Como en el caso de las demás herramientas de MBC, esto comienza contando con expertos en la materia.

Mike Finco fue designado como coordinador de lubricación (o ministro de lubricantes, comoestá nombrado en el organigrama). En esta posición, es el responsable de asegurar el progresoque se está haciendo en la calidad y desempeño de los objetivos establecidos por Kerber y los coordinadores de MBC. Proporciona supervisión y apoyo a los líderes de lubricación (o “zares de lubricación”) en cada una de las plantas, determina las necesidades de adiestramiento y trabaja para establecer las mejores prácticas.

“En un día normal, Mike puede estar trabajando en la estandarización de los métodos de muestreo de lubricante y en buscar información a nivel de planta”, señala Kerber. “O, si estamos instalando una nueva máquina en la planta, el decide la frecuencia de muestreo y los criterios de aceptación y rechazo”.

Los zares de la lubricación se enfocan en los requisitos técnicos de cada una de las plantas. En una planta puede haber de 1 a tres zares de la lubricación.

Pete Agerholm opera como zar de la lubricación en la planta de energía de Pleasant Prairie.

“Toman los resultados del reporte del análisis de lubricantes y, a partir de ahí, determinan lo que tenemos que hacer”, señala Kerber. “Si tenemos que el motor del ventilador de la torre de enfriamiento tiene altos niveles de metales, ellos son los que deciden quéhacer con él. Si determinan que hay presencia de agua, son quienes buscan el carro de filtración para eliminar la humedad. Si esta continua, son los que buscan la fuente. ¿Se requiere de un respirador o el respirador está malo? Determinan lo que la planta necesita hacer y hacen la recomendación”.

Contrato con Mobil Signum

Las decisiones inteligentes sobre los lubricantes son el resultado de un buen proceso de trabajo.

Atrás quedaron los días en que se tomaban las muestras después de la ocurrencia de un problema o daño a la superficie. La acción final ya no es recurrir o recomendar un “cambia el aceite”. Las prácticas actuales se establecieron después de subscribir un acuerdo conMobil y su programa de análisis de lubricantes Signum.

“Esto lo hemos estandarizado en la mayoría de nuestras plantas”, señala Kerber. “Hemos establecido las frecuencias de muestreo – periódicas, mensuales, trimestrales. Enviamos las muestras a Mobil y ellos hacen los análisis. Los resultados son enviados a las personas clave de las plantas. Todo el proceso está automatizado hasta el final. Tenemos un grupo que es responsable de determinar cuáles muestras deben ser tomadas, que imprimen las etiquetas, que etiquetan las botellas de toma de muestra y que se las envían al equipo que debe tomarlas. Los equipos observan y ven si sus cajas están llenas de botellas de muestreovacías, lo que significa que tienen que salir y tomarlas. Las toman y envíanlas cajas llenas al cuarto de correos, en donde se encargan del embalaje, de colocar la guía pre-impresa de envío y de enviarlas al laboratorio.

“Esto realmente nos ha ayudado a que las muestras sean tomadas, enviadas y analizadas. Este proceso está trabajando bastante bien en la mayoría de nuestras instalaciones”.

El laboratorio interno de We Energies, en Milwaukee, maneja muestras de aceite relacionadas con ejes y turbinas, requeridas para fines del seguro; en ocasiones realiza análisis espectrométrico y se solicita en caso de emergencia o cuando se requieren resultados en menos de 24 horas (en lugar del tiempo de respuesta de tres acuatro días de Signum). Puesto que este laboratorio analiza todo, desde aguas de proceso hasta muestras relacionadas con el medio ambiente, el uso de sus servicios es una excepción, no la regla.

“Mobil es nuestro proveedor de lubricantes, por lo que obtenemos una gran cantidad de muestras gratis o a muy bajo costo”, señala Rescheske. “Normalmente es más rentable enviar las muestras fuera que analizarlas internamente”.

Nuestros zares de la lubricación analizan los resultados y determinan las acciones apropiadas y, de ser necesario, lideran las actividades para determinar la(s) causa(s) raíz de las anormalidades.

Lubricantes + Vibración + IR = Éxito

Como Kerber indicó anteriormente en este artículo, los logros del mantenimiento predictivo no son el resultado dela aplicación de una sola tecnología. La fortaleza del MBC viene cuando dos o más tecnologías se utilizan de forma concertada.

Jim Rescheske es un verdadero experto en análisis de vibraciones. Ha trabajado con esta tecnología por más de 30 años y tiene una certificación nivel III.

Por ejemplo, al utilizar el ultrasonido cuando se engrasan los rodamientos de un motor eléctrico, se asegura un mantenimiento preventivo correcto y preciso.

La fusión de las tecnologías puede confirmar o refutar la existencia de un posible problema mecánico.

Si un reporte del análisis del lubricante muestra un problema emergente, como el desgaste de un elemento rodante, se le solicita al líder de vibración que realice un análisis en la máquina cuestionada. Deigual manera,se llama al líder de termografía para que tome las lecturas de temperatura correspondientes. Se pueden utilizar los reportes de tendencias de los datos históricos de la operación para comparar el estado actual con los datos pasados.

“Todo esto se hará con el equipo funcionando”, indica Pete Agerholm, el zar de lubricación de la planta de Pleasant Praire. “Laúltima cosa que queremos hacer es traer a un mecánico para que saque una máquina de operación, impactando el tiempo de producción y el costo”.

Las acciones de MBCproducen “salvamentos” y “ahorros”.

“Tuvimos problemas con nuestras máquinas rotatorias y empezamos a tener altos niveles de vibración”, señala Agerholm. “Revisamos el historial de los análisis del lubricante y vimos lentamente el desgaste de los cojinetes en nuestro conteo de partículas. Identificamos un metal – como el Babbitt – y descubrimos que estábamos perdiendo loscojinetes. Fuimos capaces de señalar de dónde venía, nos adelantamos y arreglamos el problema antes de que fallara completamente.

Mostrando el valor

Los ahorros pueden ser sustanciales. Kerber y Rescheske afirman que los esfuerzos en MBC lograron más de $USD 1 millón en ahorros en cada uno de los primeros años de su implementación. “Sin embargo, dejamos de hacerle seguimiento a los dólares desde 1996 debido a que estábamos perdiendo mucho tiempo de operación llenando el papeleo para buscar dónde estaban los ahorros”, señala Rescheke.

Además de eso, dicen, la alta gerencia ha sido y sigue siendo un firme creyente del poder del MBC.

Finalmente, a medida en que el programa de MBC madura, los ahorros totales (deben) ser menores, ya que habrá cada vez menos fruta al alcance de la mano. Esto no significa que los trabajadores de la empresa no estén informados del valor del programa. Kerber publica “Ahorros por las Tecnologías de MBC”, un boletín informativo que proporciona casos de estudio de ahorros importantes. Fotos, resultados de laboratorio, capturas de pantallas, etc. ayudan a contar la historia de que el MBC hace la diferencia.

Un caso de estudio mostró cómo el uso efectivo del análisis del lubricante identificó problemas en el rodamiento exterior de un ventilador y una línea de enfriamiento. La detección temprana evitó que una caldera, potencialmente, quedara fuera de servicio, ya que el mantenimiento requerido fue realizado durante un paro programado.

En otro ejemplo, se encontró un achaflanado en los rodamientos de un ventilador. El análisis del lubricante proporcionó una idea de la causa del problema – posible ingreso de contaminantes en el alojamiento de los rodamientos por el aire que fluye por encima del alojamiento del rodamiento hacia la succión del ventilador. Para corregir el problema, los sellos fueron reemplazados por un diseño que permite la exclusión de contaminantes.

“Envíoel boletín informativo a la gerencia de Fossil Operations, de donde va a la sede principal y a las plantas”, señala Kerber. “Les solicito que lo compartan con su personal, ya que nuestras plantas tienen equipos similares, y lo que se aprende en una es aplicable a las otras. El presidente de la compañía los lee. De hecho, recientemente me preguntó, “Vas a escribir algunos más ¿no?” Él cree en los beneficios de esta información.

Los empleados de la planta y los compañeros de mantenimiento también pueden tener una visión cercana y personal de los ahorros. Los líderes técnicos, como Groshek, recogen los componentes dañados y los utilizan como herramienta de aprendizaje para demostrar fallas y causa raíz.

El gran entrenamiento

La capacitación y la educación son excepcionalmente importantes para cualquier organización, pero lo es aún más para el mantenimiento en We Energies. La compañía tiene, como se indicó anteriormente, una extensa historia de prácticas avanzadas; esta es una ventaja. La mejora continua está grabada en la cultura de la empresa; esta es otra ventaja. La compañía tiene abundancia en trabajadores talentosos; la mayor ventaja. Sin embargo, el promedio de edad de los trabajadores de mantenimiento está cercano a los 55 años, y un porcentaje considerable pronto será elegible para el retiro. Esto es potencialmente una desventaja.

We Energies se está ocupando de esto en forma proactiva expandiendo su centro de entrenamiento en los suburbios de Milwaukee. Este verano, Rescheske fue movido de su rol como coordinador corporativo de vibración, termografía y ultrasonido, a líder corporativo de entrenamiento enmantenimiento.

“Dentro de un año, tendremos muchas clases de mantenimiento porque nos hemos dado cuenta de que muchos trabajadores senior de edad avanzada se irán”. señala Rescheske. “Nos enfocaremos en entrenar a los nuevos empleados y luego se ramificará en la formación de nuevos supervisores”.

La formación en temas relacionados con la lubricación está, sin duda, en la lista de pendientes. En el futuro, dice Rescheke, el centro podría organizar cursos de certificación para técnicos y analistas de lubricación de maquinaria.

Un objetivo principal es el de tener un cuadro de trabajadores de mantenimiento entrenados y quizás certificados en múltiples tecnologías de MBC.

El próximo paso

Validando los componentes del programa de MBC de We Energies, Rescheke proporciona la siguiente escala de calificación, siendo de 1 (principiante) a 10 (mejor práctica):

• Análisis de vibración – 7 (le da a Pleasant Praire un 10)
• Análisis de lubricantes – 7 (le da a Pleasant Praire un 8)
• Termografía en componentes eléctricos – 9.5 (le da a Pleasant Praire un 10)
• Ultrasonido – 1 (todos están aún aprendiendo cómo aplicar y maximizar esta tecnología).

Como se ha visto aquí y en la sección anterior, los retos y oportunidades están a la vista. Como resultado, We Energies está lejos de haber concluido y lejos de estar satisfecha.

“No hemos terminado y lo sabemos”, indica Kerber. “Siempre hay margen para las mejoras. Por ejemplo, una de las cosas que queremos hacer como entrenamiento y para utilizarlo cada día, es capturar la acústica, captar esos sonidos, que la gente pueda tocarlos. Cómo suena un rodamiento dañado. Cómo suena un rodamiento seco. Cómo suena un rodamiento sobrellenado”.

Añade Rescheke: “Constantemente estamos buscando quéhay en el horizonte. ¿Qué podemos aprender y quépodemos implementar? La tecnología está constantemente cambiando y evolucionando. Aprendemos formas nuevas y rápidas. Estoy esperando miiPad Touch para conectarla a un lápiz de vibración en lugar de ese grande y voluminoso colector de datos de hace 12 años. Este es el próximo paso tecnológico. Cosas que serán comunes en los próximos años”.

Este tipo de trabajo, definitivamente, no es para quienes tienen dificultades para comprometerse. Requiere energía, así como una considerable cantidad de poder e influencia. ¿Estás preparado para asumir el reto? ¿Estás listo para ser como We?

Información de We Energies

Compañía: We Energies (nombre comercial de Wisconsin Electric Power Company y Wisconsin Gas LLC) proporciona servicio eléctrico a 1.13 millones de clientes en una parte deWisconsin y Michigan. También da servicioa 1.06 millones de clientes de gas natural en Wisconsin y 454 clientes de vapor en el centro de Milwaukee. La compañía tiene 26 plantas productoras de energía, con una capacidad de generación combinada en horas pico de 5,676 megawatts.

Empleados: We Energies emplea más de 4,500 trabajadores.

Actividad de la planta: La planta de energía de Pleasant Praire de We Energies (P4), está localizada a 65 km al sur del centro de Milwaukee y 8 km al oeste del Lago Michigan, y es la planta de generación de energía más grande de Wisconsin. Diseñada para quemar carbón de bajo contenido de azufre, la planta utiliza torres para enfriar el agua del condensador del vapor de escape de la turbina para convertirlo en agua que será reutilizada. P4 es la primera planta de energía de Wisconsin que implementará un sistema avanzado de control de calidad del aire para disminuir las emisiones de óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre. Las dos unidades de la planta, instaladas en 1980 y 1985, respectivamente, tienen una capacidad de generación combinada de 1,210 MW. En la planta trabajan 200 personas, incluyendo 96 en mantenimiento.

Inversión en educación y certificación

We Energies tiene una historia de apoyo a la certificación en mantenimiento. Lo que se predica, se practica.

Jim Rescheke, especialista corporativo de mantenimiento predictivo, posee certificaciones nivel III en análisis de vibración y termografía infrarroja.

Otros ejemplos:

• Dave Groshek, líder de vibración en la planta de energía de Pleasant Power, posee certificación nivel III en vibraciones.
• Don Leiting, líder de termografía en Pleasant Praire, tiene una certificación nivel II es esta tecnología.
• Sue Sorelle, zar de lubricación, está certificada como Técnico en Lubricación de Maquinaria nivel I.

“Como coordinador de tecnología, he creado muchas clases de capacitación a lo largo de los años”, señala Rescheke. “He traído una gran cantidad proveedores de cursos para los niveles I, II y III. Tenemos muchos trabajadores dentro de la compañía certificados en el nivel I, principalmente en vibración y termografía, pero nos estamos interesando más en programas relacionados con lubricación y análisis de lubricantes”.