Monitorización del estado en máquinas de granallado

Una máquina de granallado falla de un número reducido de maneras previsibles: se agarrota un rodamiento de turbina, se rompe una paleta, se desgasta por completo un impulsor, se obstruye un tubo de alimentación, se ciega un separador o un revestimiento se desgasta hasta perforarse. La monitorización del estado merece la inversión cuando detecta esos eventos a tiempo, y no vale nada cuando genera un panel que nadie utiliza.

Empiece por los modos de fallo y elija después los sensores

La monitorización debe diseñarse hacia atrás, partiendo de la lista de fallos. Para cada modo conviene responder tres preguntas: qué señal cambia antes del fallo, cuánto aviso proporciona esa señal y qué acción desencadena el aviso.

• Fallo del rodamiento de turbina: se manifiesta como aumento de vibración y temperatura, normalmente con un cambio de ruido. El tiempo de aviso suele ser de días a semanas si se vigila la tendencia.
• Rotura de paleta: se manifiesta como un cambio brusco de corriente y vibración en la turbina, y a menudo como una caída de la velocidad de limpieza. El tiempo de aviso es prácticamente nulo: es una función de detección, no de predicción.
• Desgaste del impulsor o de la jaula de control: se manifiesta como una caída lenta de la velocidad de limpieza a potencia constante y como un cambio en el patrón de chorro sobre una placa de prueba.
• Obstrucción de la alimentación de abrasivo: se manifiesta como una caída de la corriente de la turbina y un patrón escaso. La detección es inmediata.
• Filtro cegado: se manifiesta como un aumento de la presión diferencial y una caída del caudal de aire.
• Sobrecarga del separador: se manifiesta como un aumento de finos en la mezcla, que se mide por tamizado y no con un sensor.

Si un sensor no corresponde a ninguna de esas filas, probablemente sea decoración.

La corriente de la turbina es la señal individual más útil

La corriente del motor de la turbina combina varios factores: caudal de abrasivo, masa de medio, estado de las paletas y resistencia mecánica. Eso la convierte en un buen indicador general de salud y en un mal indicador de diagnóstico.

La práctica útil consiste en registrar la corriente en un estado estacionario conocido —mismo medio, mismo caudal, misma pieza— y vigilar la desviación. Una subida de unos pocos puntos porcentuales en condiciones constantes suele indicar que la cortina está desgastada o que el medio se ha engrosado. Una caída suele indicar falta de abrasivo: alimentación obstruida, tolva vacía o tubo de alimentación desgastado.

Las alarmas deben fijarse sobre la desviación respecto a una línea de base móvil, no sobre valores absolutos. Los valores absolutos difieren entre máquinas y cambian con el medio.

Vibración y temperatura en los rodamientos de la turbina

La monitorización de rodamientos es el caso más claro de mantenimiento basado en condición. Un rodamiento que empieza a fallar da semanas de aviso si se sigue la tendencia de vibración, y da minutos si solo se inspecciona de oído.

Mínimo práctico: una lectura de vibración en cada alojamiento de rodamiento con un intervalo fijo, comparada con su propio historial. La temperatura es una señal secundaria útil, pero llega tarde respecto a la vibración y está influida por las condiciones ambientales.

Conviene no instrumentar en exceso. Una lectura buena por rodamiento y semana, tomada en el mismo punto y con la misma carga, supera a un registro continuo que nadie revisa.

Presión diferencial y caudal de aire

El captador de polvo es la parte de la máquina que más se descuida y la que está más directamente ligada al rendimiento de limpieza. La presión diferencial indica el estado del filtro; el caudal indica si el sistema está realmente aspirando.

Una presión diferencial creciente significa que los filtros se están cargando. Una presión diferencial decreciente con ajustes sin cambios puede significar que un filtro ha fallado o que un conducto se ha desconectado: ambos son eventos de emisión de polvo, no mejoras.

Ambos valores deben registrarse a la misma hora de cada turno. La tendencia importa más que la cifra absoluta, porque la banda aceptable depende del tipo de filtro y de la carga de polvo.

Caudal y mezcla de abrasivo

El caudal de abrasivo puede vigilarse con un sensor de flujo o deducirse de la corriente de la turbina. Ninguna de las dos cosas sustituye al tamizado de la mezcla. La mezcla es la variable de proceso que controla más directamente la calidad superficial, y comprobarla es barato.

El control por tamices debe figurar en el plan de mantenimiento con una frecuencia definida y un resultado registrado. Si la fracción de finos aumenta, lo que necesita atención es el separador o el captador, no más abrasivo.

Lo que la monitorización no puede decirle

Ningún sensor indica que la superficie es correcta. La limpieza y el perfil se miden sobre una probeta con un comparador y un medidor. La monitorización dice que la máquina está sana; no dice que la salida del proceso cumpla la especificación.

Tampoco compensa una máquina difícil de inspeccionar. Un diseño con buen acceso a paletas, revestimientos y separador se mantendrá mejor que una máquina mejor instrumentada que exija un desmontaje parcial en cada comprobación.

Existe además un problema de calidad de datos que ninguna especificación de sensor resuelve. Una lectura tomada con otra carga, otro nivel de medio u otra mezcla de piezas no es comparable con la anterior. El valor de una tendencia depende de que las condiciones sean repetibles, y por eso el procedimiento de lectura importa tanto como el instrumento.

Estrategia de alarmas: avisar y después actuar

Una alarma sobre la que nadie puede actuar enseña a la gente a ignorar las alarmas. Antes de fijar un umbral hay que decidir cuál será la respuesta. Si la respuesta es "ya lo miraremos", el umbral está mal o el canal no merece ser monitorizado.

Dos tipos de alarma son útiles. La alarma de tendencia se dispara cuando una señal se aparta de una banda alrededor de su propia línea de base móvil a lo largo de varias lecturas, lo que capta el desgaste. La alarma de límite se dispara con un valor absoluto que indica daño inminente, como la temperatura de un rodamiento o un pico brusco de corriente.

El primer tipo necesita una línea de base y será ruidoso durante las primeras semanas. El segundo puede ajustarse de inmediato con los datos del fabricante. Mezclar ambos en un mismo panel es la causa más frecuente de que los proyectos de monitorización se abandonen.

Sea cual sea el tipo, la alarma tiene que llegar a la persona que puede actuar. Un mensaje guardado dentro del propio armario de control de la máquina no es una alarma, es un registro.

Hacer útiles los datos

La monitorización solo genera valor cuando cambia una decisión. Tres prácticas lo consiguen.

Primero, colocar las lecturas donde la planificación del mantenimiento ya mira —una hoja semanal, un traspaso de turno, una reunión de planificación— y no en un sistema aparte que exige iniciar sesión.

Segundo, vincular cada canal a una acción con nombre. Vibración creciente en el rodamiento significa programar una inspección en un plazo definido. Presión diferencial creciente significa revisar las válvulas de pulso y el estado del filtro. Corriente de turbina decreciente significa revisar la alimentación y el nivel de la tolva.

Tercero, revisar las propias alarmas. Si un canal alarma repetidamente sin un fallo real, hay que ajustar el umbral o eliminar el canal. Un sistema de monitorización que grita sin motivo es peor que no tener sistema, porque consume la credibilidad que necesitará la alarma real.

Una implantación realista

Empiece con tres canales: corriente de la turbina, vibración del rodamiento de turbina y presión diferencial del captador. Siga su tendencia durante un trimestre antes de fijar alarmas, para que la línea de base refleje la operación real. Añada el caudal de abrasivo solo si la falta de medio es un problema recurrente.

Para una máquina de rodillos transportadores que trabaja campañas largas, esto suele ser suficiente. Para una máquina de cinta rotativa con ciclos de lote cortos, la corriente de la turbina por sí sola detecta la mayoría de las incidencias, porque el ciclo proporciona una firma repetitiva y comparable.

Si está especificando una máquina nueva y desea incluir la monitorización, indíquenos qué modos de fallo importan en su planta a través del formulario de contacto y contrastaremos la lista de sensores con ellos, no con un catálogo.