La precisión es rentable: alinear maquinaria rotatoria para lograr eficiencia y longevidad

Megela romana de Easy-Laser

Cuando las máquinas rotativas fallan, puede ser catastrófico. Como mínimo, si hay desalineación, el resultado es calor, ruido y vibración no deseados, además de un mayor consumo de combustible, una reducción de la vida útil de los componentes y, potencialmente, la necesidad de detener las operaciones y reemplazar o reparar mecanismos clave.

A modo de ejemplo, las máquinas rotativas que necesitan una alineación precisa para funcionar de manera óptima incluyen cigüeñales y árboles de levas en motores de combustión interna, bombas, compresores y centrífugas en la industria de procesos, turbinas eólicas en la industria de energía renovable y una enorme variedad de máquinas en los sectores automotriz, marino y manufacturero.

La justificación comercial para garantizar niveles operativos óptimos es clarísima, pero incluso las empresas con muchos años de experiencia en el uso de maquinaria rotativa a veces toman atajos, y casi siempre a su costa.

Priorizar la productividad

Dado el alto nivel de ingeniería incorporado a los equipos industriales modernos, las ganancias de productividad han tendido a ser cada vez más incrementales, con muchas menos oportunidades para avances innovadores.

Medición del juego del cojinete principal

Con esto en mente, las metodologías operativas ahora están bajo un escrutinio más cercano, siendo las mejores prácticas el foco principal de los esfuerzos para extender los intervalos de servicio y maximizar el tiempo de funcionamiento de las máquinas.

Roman Megela es el ingeniero senior de confiabilidad de Easy-Laser, una empresa que produce soluciones de alineación basadas en láser para máquinas rotativas en una variedad de industrias.

Es muy claro –por no decir evangélico– sobre la importancia de mantener la alineación dentro de estas máquinas.

“En el caso de la instalación de una máquina”, dice, “es crucial que esta se instale sobre una base plana y nivelada. Es imprescindible medir y verificar la base para evitar la deformación de la carcasa de la máquina”.

Si esto no se soluciona durante la fase de puesta en marcha, la vida útil de la máquina se reducirá, quizás hasta en un 50 %, desde el principio. Además, en algún momento, la desalineación provocará una falla en la máquina y será necesario repararla, con el gasto adicional de los técnicos que tendrán que reinstalarla.

Precisión en la compresión

Un área en el que Megela ve una creciente necesidad de mejorar el rendimiento y aumentar la vida útil de las máquinas son los sistemas de gas comprimido; en particular los compresores alternativos.

Cuando se trata de maximizar su rendimiento, dice, "la precisión es clave, especialmente durante la fase de configuración".

Los fabricantes generalmente ofrecen pautas estrictas sobre cómo deben alinearse y verificarse los compresores alternativos , y Megela dice que aquí es donde las herramientas de medición láser realmente destacan, pudiendo encargarse de quizás el 90% de los controles necesarios.

Comprobación del empuje del cigüeñal

“Eso incluye todo, desde asegurarse de que los cimientos y las placas base estén planos y nivelados, hasta verificar si hay patas cojas, alinear el eje entre el motor y el compresor, y verificar la alineación interna, como las holguras de los cojinetes y los ajustes de empuje”, afirma.

Además, dice, se pueden realizar controles dinámicos, incluidas pruebas de expansión térmica y deformación de tuberías, "porque con el tiempo, estas pueden afectar significativamente el rendimiento.

Idealmente, todo debería hacerse con un solo sistema, garantizando así la consistencia del proceso. Y no es algo puntual. Tras la instalación, es necesario revisar todo periódicamente para asegurarse de que la máquina siga funcionando correctamente.

La estabilidad significa sostenibilidad

Megela cree firmemente que es mejor prevenir que curar y viaja por el mundo explicando a ingenieros y técnicos que la correcta alineación de la maquinaria podría literalmente añadir años a su vida útil, beneficiando no solo los resultados de la empresa, sino potencialmente también al planeta.

Explica que, en los últimos cinco años, la industria ha cambiado drásticamente ante una serie de desafíos diferentes, “desde el Covid, pasando por la escasez de componentes, hasta los precios de la energía por las nubes.

“Si se suma el coste del tiempo de inactividad, que incluye la pérdida de producción, más los costes de mantenimiento, resulta muy difícil para una empresa tener dinero para invertir en nuevos activos.

“Cada organización con la que hablo está intentando ser más eficiente y sostenible, utilizando sus recursos disponibles.

Roman Megela dice que, con las prácticas adecuadas, puedes extender potencialmente la vida útil de tu máquina hasta diez veces.

“Es cierto que cada máquina debe ser revisada en algún momento, pero esto debería ser, en la medida de lo posible, un evento planificado y no debido a una falla.

“Si logras hacer esto, puedes extender potencialmente la vida útil de tu máquina diez veces: entonces habrás abierto la puerta a una sostenibilidad seria”.

De hecho, Megela considera que educar a los profesionales de la industria sobre los beneficios de las operaciones más ecológicas es una de las prioridades de su función.

“Las prácticas sostenibles ayudarán a reducir los costos de mantenimiento y a mantener las máquinas en funcionamiento”, explica. “Esto se traduce en un funcionamiento confiable, lo que también puede tener un gran impacto en la rentabilidad de la inversión de una empresa”.

Esto parece ser sentido común, pero Megela dice que ha visitado empresas en las que componentes que deberían durar varios años se reemplazan regularmente cada 12 meses, debido en la mayoría de los casos a una falla en la verificación de la alineación.

El resultado es un tiempo de inactividad imprevisto de la maquinaria y, potencialmente, la necesidad de contratar técnicos para realizar mantenimientos no planificados. Si la máquina se encuentra en un barco o en una plataforma petrolífera en alta mar, los costos de transporte y viaje pueden aumentar exponencialmente.

Un problema que afecta a toda la industria

Sobre la complejidad de algunos de los procesos de mantenimiento y reparación, Megela comenta: “Siempre lleva mucho tiempo detener la producción, drenar y purgar los sistemas, cerrar sesión y etiquetar las máquinas”.

Agrega que, debido a la complejidad de sus procesos, las empresas de las industrias de refinación, química, petroquímica y producción de energía probablemente sean las más afectadas cuando se produce una desalineación.

“Es necesario comprender que la alineación es una condición, no una tarea”, afirma. “Mantener la alineación dentro de las tolerancias es clave para maximizar el tiempo de actividad general.

La tecnología láser también puede verificar la redondez de los orificios.

Y las ventajas de la alineación son enormes. Los rodamientos funcionarán bajo las cargas diseñadas, la lubricación se mantendrá inalterada y no se añadirá tensión a los ejes, sellos mecánicos ni acoplamientos.

Megela dice que algunas de las empresas que visita se sorprenden de la frecuencia con la que se requieren controles de alineación.

Él dice: «Deberíamos revisar la alineación después de la instalación cada tres meses. Solo después de nueve meses de repetir valores sólidos deberíamos comenzar a extender los períodos de verificación hasta dos años».

“De esta manera, la vida útil de una máquina se puede prolongar significativamente, con el potencial de generar enormes beneficios financieros a largo plazo.

Las inspecciones regulares del equipo casi con certeza identificarán un problema, ya que las máquinas rotativas responderán inmediatamente a la desalineación, con mayor vibración, temperatura, consumo de energía y ruido, y potencialmente fugas en los sellos y caída en la capacidad de compresión.

“Cuando se identifica una desalineación, se debe presentar un plan de corrección y ponerlo en práctica antes de que se produzca una falla potencialmente catastrófica del activo.

“Recortar gastos en este punto siempre es desastroso; no hay nada más económico que una máquina perfectamente alineada.

“El resultado es una larga vida útil y un desgaste mínimo de los componentes, lo que significa un ahorro en piezas de repuesto, un ahorro en recursos naturales y un menor consumo de energía.

“Esta es una de las formas en que garantizamos que la industria se vuelva más sostenible”.

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Este artículo fue producido por el Content Studio de KHL, en colaboración con expertos de Easy-Laser

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Todas las imágenes son cortesía de Easy-Laser

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