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Fallos: zumbido del motor frente a imposibilidad de arranque
Si alguna vez ha experimentado una situación en la que el compresor de aire emite un zumbido continuo sin llegar a arrancar ni siquiera mostrar señal alguna de inicio, es muy probable que exista un problema con los contactores, la fuente de alimentación o los devanados del motor. El zumbido del motor se produce porque el compresor de aire recibe una parte de la alimentación, lo que genera un sonido de zumbido en el compresor. Es fundamental utilizar únicamente contactores de la máxima calidad en el compresor. Nunca adquiera contactores descritos como «de baja tensión», ya que presentan registros deficientes de fiabilidad. Lo más probable es que el contactor sea la única pieza del compresor que tenga una calificación de baja tensión. Por lo tanto, existe la posibilidad de que no se suministre suficiente tensión a los devanados para superar la resistencia eléctrica inicial una vez que los devanados hayan sido energizados. Dicha resistencia eléctrica inicial puede reducirse considerablemente al energizarse el compresor. Asimismo, deben verificarse el equilibrio y los niveles individuales de tensión coaxial de cada una de las tres fases. Si se sospecha que un contactor presenta una baja resistencia, los contactores no conmutan con la frecuencia adecuada y existe la posibilidad de que el compresor de aire requiera reemplazar el contactor (o el conjunto de contactores), entonces el propio compresor de aire también podría presentar una baja resistencia. El 38 % de las fallas eléctricas se deben al fallo de los devanados del motor. Una diferencia superior al 5 % indica que algo está fallando en el sistema de devanados. Siempre tenga presente la seguridad y asegúrese de aplicar el procedimiento de bloqueo y etiquetado (LOTO) antes de realizar cualquier prueba. Ignorar este paso podría provocar arcos eléctricos capaces de dañar los equipos e lesionar al personal.
Durante el período de arranque, compruebe si el sistema está consumiendo la cantidad requerida de amperios. Si supera en más del 600 % la cantidad requerida, entonces el sistema presenta problemas mecánicos.
Si todas las pruebas se han completado con éxito, es posible que existan otros problemas en el sistema que aún no se han identificado. Ejemplos pueden incluir cortocircuitos en los devanados o fallos en la placa de control. Los resultados de estas pruebas pueden utilizarse para mejorar la velocidad con la que los técnicos responden. La tasa de renovación puede estar cerca del 65 %. Cuando ocurre el sobrecalentamiento, este puede ser permanente. La degradación del aceite, los sistemas de refrigeración y el aire circundante desempeñan un papel clave. Cada causa individual puede provocar sobrecalentamiento, pero cuando actúan en conjunto, prácticamente garantizan su aparición. ¿Qué ocurre cuando se degrada el aceite lubricante? ¿Por qué tantas piezas? Según su descripción, parece que el aceite lubricante se degrada periódicamente, lo que haría que las piezas absorban menos calor de lo normal (en su caso, aproximadamente un 40 % menos). Cada una de las condiciones que mencionó implica un aumento positivo de 15 a 25 grados Celsius, lo que crearía un entorno más que propicio para la degradación. Si la temperatura de sus sistemas de refrigeración por aceite supera los 35 grados Celsius o si sus separadores han sido ventilados adecuadamente, su degradación es más que una mera probabilidad. Al añadir los frenados y el calor a los sistemas, la degradación resulta extraordinariamente predecible. Usted me describe sus sistemas y yo le describo sus sistemas. ¿Cuál es el tiempo de funcionamiento esperado? La mayoría de los sistemas, si se dejan operar sin interrupción, conducirán casi con certeza a una avería. Si sus sistemas de compresión no fallan y operan a plena capacidad, el tiempo máximo permitido para su funcionamiento continuo será de 30 minutos, y esto constituye un caso aún más evidente. Sus sistemas registrarán una garantía casi perfecta. Si pronuncio «sistemas», ¿puedo otorgarles una garantía inferior a la perfecta para describirlos? No, incluso los sistemas perfectos experimentarán una falla —una avería—. Se trata de una falla total y completa. Estrategias futuras de mantenimiento para mejorar y preservar la eficiencia térmica
Siga estas estrategias futuras para ayudar a preservar la estabilidad térmica:
Gestión del aceite: Realice el reemplazo del aceite cada 2000 horas y lleve a cabo pruebas mensuales de viscosidad y número de ácido.
Mantenimiento del enfriador: Limpie las aletas cada trimestre con aire comprimido y limpiadores no corrosivos. Evite usar cepillos de alambre para limpiar las aletas, ya que pueden dañarlas.
Controles ambientales: Mantenga una temperatura ambiente de 30 grados Celsius o inferior (≤ 30 °C) cerca de su grupo compresor mediante ventilación termostática.
Supervisión térmica: Utilice sistemas de detección de anomalías por infrarrojos en motores, enfriadores y tuberías de descarga.
Equilibrio de carga: Para prevenir la fatiga térmica, no modifique el límite operativo durante más de 60 minutos.
Un mantenimiento adecuado puede reducir en un 70 % la incidencia de sobrecalentamiento y aumentar la vida útil de sus componentes principales en 2 a 3 años.
Detección integral de fugas y evaluación de redes de distribución
Según estudios sobre sistemas de aire comprimido realizados por el Departamento de Energía de Estados Unidos, las fluctuaciones en la presión del sistema provocan un desperdicio estimado del 30 % de energía por parte de los sistemas de compresores de aire. A medida que surgen problemas, comience a buscar piezas faltantes o rotas utilizando detectores ultrasónicos de fugas. Estos detectores son las únicas herramientas capaces de identificar el leve silbido que proviene de las uniones de tuberías, accesorios y otras piezas de conexión propensas a fallar debido a la vibración y al calor generados por el compresor. Para evaluaciones nocturnas, aísle algunas partes del sistema para monitorear caídas de presión superiores al 5 % por hora. El personal de mantenimiento debe prestar especial atención a las zonas del sistema de distribución que presenten signos de corrosión, tamaño inadecuado de las tuberías y problemas importantes de flujo. Enfoque sus reparaciones en las áreas donde se concentran numerosas fugas y donde se ubican las válvulas y los actuadores. Estas zonas «críticas» pueden acumularse y representar una parte significativa de la pérdida de eficiencia de una instalación, llegando en ocasiones a superar los 18 000 dólares anuales en instalaciones de tamaño medio. Otra excelente técnica que puede ayudar a los técnicos a identificar zonas potenciales de problema pasadas por alto es la termografía.
Fallas en las válvulas de admisión/escape, desgaste de juntas y mal funcionamiento del EPD
Las fallas en las válvulas se manifiestan mediante presión variable, recuperaciones lentas y ruido de retroceso. Los principales síntomas son:
Válvulas atascadas: los depósitos minerales o la fisuración de los sellos impiden que se cierren herméticamente y regulen el flujo de aire.
Desgaste de juntas/O-rings: el endurecimiento, agrietamiento o extrusión evidentes crean vías para fugas internas.
Deriva: los interruptores de presión se activan demasiado temprano o demasiado tarde debido al desgaste o la contaminación del diafragma.
Al probar las válvulas, observe la formación de depósitos de carbono que podrían estar obstruyendo el flujo de aire. Las válvulas de descarga deben cerrarse cuando no están en uso. No cerrarlas provoca retroceso (blowback) y pérdida de presión en el sistema. Esas juntas endurecidas deben desecharse directamente, ya que reducen significativamente la vida útil de los asientos de las válvulas. Las pruebas de presión de los interruptores deben realizarse con instrumentos calibrados. Las lecturas que difieran más de 2 o 3 psi del valor preestablecido indican que los componentes deben reemplazarse. Resolver estos problemas suele solucionar la mayoría de los problemas de presión detectados en entornos industriales.
Ruido anormal, vibración y arrastre de aceite
Ruidos inusuales, como chirridos, golpes y un horrible roce metálico, son signos de rodamientos desgastados, desalineaciones del acoplamiento o problemas relacionados con las bielas. Las vibraciones excesivas pueden originarse en rotores desequilibrados, fijaciones atornilladas flojas o rodamientos del motor en deterioro. Investigaciones publicadas en revistas de ingeniería mecánica indican que estos problemas mecánicos aceleran el desgaste de los componentes, aumentando hasta un 70 % la probabilidad de fallos frente a lo normal. La arrastre de aceite ocurre cuando los lubricantes se mezclan con la corriente de aire comprimido. Esto suele deberse a filtros coalescentes obstruidos, válvulas de retención defectuosas o depósitos rebosados. Contamina el aire aguas abajo, incumple la norma ISO 8573 y puede provocar una pérdida de presión del sistema del 20 al 30 % si no se corrige a tiempo. El análisis de vibraciones y la detección acústica permiten a los equipos de mantenimiento abordar los problemas antes de que ocurran averías totales.
Daños relacionados con la humedad y alarmas del sistema de seguridad
Los sistemas de seguridad integrados en los compresores de aire industriales ayudan a evitar fallos totales del sistema, y la gestión de la humedad es un componente crítico para garantizar la fiabilidad a largo plazo. Si la humedad no se gestiona adecuadamente, se producen corrosión y degradación de las juntas, comprometiéndose la integridad operativa de todo el sistema de aire comprimido.
Activación de la válvula de alivio de presión: cuándo indica un fallo subyacente frente a un funcionamiento correcto
Cuando se acumula demasiada presión en un sistema, las válvulas de alivio de presión (VAP) actúan como una medida de seguridad para el sistema liberando la presión excesiva y evitando así una explosión. Sin embargo, si las VAP se activan con frecuencia, puede haber un problema más grave. Cuestiones relacionadas con el sistema, como reguladores de presión que han dejado de funcionar, una válvula de retención atascada o tuberías destinadas a liberar presión que están obstruidas, pueden indicar la existencia de problemas operativos más serios. Un estudio publicado el año pasado en la Revista de Seguridad Industrial señala que, si una VAP se activa más de dos veces al mes, podría ser necesario investigar más a fondo para identificar la causa raíz de la acumulación anormal de presión. Para analizar si la VAP simplemente está cumpliendo su función o si, por el contrario, está señalando la presencia de problemas operativos mayores, los equipos de mantenimiento deben determinar la correlación entre la frecuencia de activación de la VAP y los datos del sistema de monitoreo de presión, así como evaluar el estado operativo de la válvula ubicada aguas abajo de la VAP.
Prevención de la corrosión mediante el mantenimiento del posenfriador y la gestión eficaz del condensado
En condiciones húmedas, la acumulación de humedad provoca picaduras en los depósitos receptores y óxido en las tuberías de distribución, lo que reduce la vida útil del equipo en un 30–50 %. Existen tres estrategias principales para combatir este problema.
Drenajes automáticos de condensado: los drenajes temporizados y sin pérdidas pueden programarse para evacuar automáticamente el condensado acumulado y evitar su estancamiento.
Auditorías periódicas de la eficiencia del posenfriador: los posenfriadores deben limpiarse sus aletas y eliminarse cualquier obstrucción trimestralmente para mantener una temperatura de aproximación de 15–20 °F entre el aire comprimido y el refrigerante.
Inspecciones del desecante: el medio desecante debe reemplazarse si los sensores de humedad indican > 40 % HR o si se superan las especificaciones del punto de rocío.
La gestión proactiva de la humedad reduce anualmente en un 72 % la necesidad de reparaciones relacionadas con la corrosión, al tiempo que garantiza el cumplimiento del estándar de pureza del aire ISO 8573-1 Clase 4.
Preguntas frecuentes
¿Por qué zumban los motores de los compresores de aire industriales pero no arrancan?
El zumbido sin arranque suele ser un síntoma de un problema de voltaje, un contactor atascado o una obstrucción mecánica. El técnico debe verificar los niveles de voltaje y examinar visualmente el contactor en busca de quemaduras o corrosión.
¿Cómo se puede mantener un compresor para prevenir el sobrecalentamiento?
El mantenimiento regular de los lubricantes, la limpieza del enfriador y la instalación de una ventilación controlada por temperatura (para evitar un ciclo en el que el aire refrigerado se sustituya por aire más caliente) son medidas que ayudan a prevenir el sobrecalentamiento del sistema.
¿Cuáles son las causas comunes de los cambios de presión en los sistemas de compresores de aire?
Los interruptores de presión pueden fallar. Otros componentes pueden presentar fugas, las válvulas pueden estar defectuosas y las juntas pueden desgastarse. Estos problemas pueden localizarse mediante imágenes térmicas y ultrasónicas.
¿Qué se puede hacer para reducir el ruido y las vibraciones en los compresores industriales?
Para reducir el ruido y las vibraciones en los compresores industriales, identifique y reemplace los rodamientos desgastados, ajuste los componentes desalineados y realice un análisis de vibraciones para prevenir pérdidas debidas a problemas mecánicos.
¿Qué actividades de mantenimiento se pueden realizar para prevenir los daños causados por la humedad en los compresores?
Para prevenir los daños causados por la humedad en los compresores, concéntrese en la gestión del condensado y el control de la humedad revisando la eficiencia de su posenfriador y reemplazando los desecantes cuando los sensores lo indiquen.