La máquina de papel está compuesta por centenas de rodillos y cilindros fijados a una estructura de grandes dimensiones, accionados por motores y reductores. Además, cuenta con una serie de ejes, poleas y correas que permiten el movimiento necesario.
Su comportamiento vibratorio está formado por la vibración de estos componentes, lo que puede hacer más complejo el análisis y la detección de posibles fallas. Por ejemplo, un rodillo puede mostrar niveles elevados de vibración provocados por el mal funcionamiento de otro componente, lo que dificulta la determinación de la causa. Por este motivo, el analista necesita disponer de datos de la máquina en su conjunto y conocer las principales señales de falla de este activo.
En este caso, además de las fallas comunes a los equipos rotativos, como holguras, desalineaciones y desbalances, la máquina de papel puede presentar algunos problemas muy específicos
Fallas comunes en máquinas de papel
Las fallas específicas de estos activos están relacionadas con sus componentes y su funcionamiento. Los problemas más comunes están relacionados con los rodillos, los accionamientos, los fieltros y las telas, la estructura y el propio proceso.
En términos estructurales, las máquinas de papel pueden presentar problemas como resonancia y rigidez inadecuada. Muchas veces, estas fallas pueden deberse a una instalación incorrecta o incluso ser consecuencia de errores en la lubricación.
En lo que respecta al proceso, los principales defectos son: la fluctuación de presión en las prensas, las variaciones de espesura del papel y las condiciones de funcionamiento inadecuadas, como variaciones de velocidad, presión, etc. Estos problemas pueden ser consecuencia de errores en la configuración de la máquina o estar causados por otros problemas, como una falla en un componente. Así, en términos de componentes, los principales problemas son:
Problemas en los rodillos
Los rodillos están sujetos a las fallas típicas de componentes rotativos, siendo las más comunes las relacionadas con la calidad de su superficie y su alineación. Destacan las siguientes fallas:
- Defectos en los rodamientos
- Excentricidad geométrica (o achatamiento)
- Deformación de las Puntas del Eje
- Deterioro del revestimiento
- Ovalización/Ondulación de la superficie
Defectos en accionamientos
Estos componentes tienden a presentar principalmente problemas eléctricos en los motores y en la alimentación. Pero además de estos, es posible encontrar fallas mecánicas y defectos en la transmisión (ya sean en engranajes, ejes cardán, etc.).
Problemas en fieltros y telas
Las fallas en fieltros y telas pueden presentarse como defectos en los bordes, empalme o variaciones de espesura. Y a pesar de parecer fallas simples, son responsables de importantes pérdidas de productividad en la producción de papel y celulosa.
Detección de fallas en las máquinas de papel
Para estar atento ante el surgimiento de diferentes modos de falla, es importante que el equipo de mantenimiento cuente con un monitoreo continuo del estado de la máquina. Por lo tanto, el uso de sensores de vibración fijados a los componentes de interés es una solución para garantizar la productividad de la planta. A través de las señales recolectadas, es posible detectar e identificar la evolución de las fallas para prevenir paradas indeseadas.
Conoce más sobre los análisis: Análise espectral: como aplicar en ativos industriais (dynamox.net)
Echa un vistazo a un caso real de detección de falla con la tecnología Dynamox:
Dynamox detecta una falla en el cilindro secador de una máquina de papel
El monitoreo del cilindro secador de la máquina de papel con los sensores de vibración y temperatura de Dynamox permitió la detección de una falla que podría haber causado una parada imprevista si no se hubiera detectado.
En las imágenes siguientes, es posible observar el espectro de vibración en velocidad mostrando la falla y su severidad:
De forma complementaria, se analizó el gráfico de autocorrelación de forma de onda, lo que permitió seguir la distribución del defecto sobre el rodamiento:
Con la detección de la falla, se programó el mantenimiento del activo para un momento oportuno. Así, con la sustitución preventiva, la máquina estuvo parada 6 horas. En una acción correctiva, el tiempo sería de 15 horas. Se evitó la pérdida de 76,5 toneladas de papel. El monitoreo prosiguió y se observó una disminución en los niveles de vibración, lo que comprobó que se había actuado en el momento oportuno.
Lee el caso completo: Dynamox identifica falha em cilindro secador de máquina de papel