Introducción: síntomas de un elemento filtrante defectuoso
Los elementos filtrantes en los sistemas hidráulicos son fundamentales para mantener el rendimiento del sistema. Un síntoma típico de un elemento filtrante defectuoso es un aumento repentino en la presión diferencial seguido de una disminución inesperada en el rendimiento del sistema. En el caso concreto del elemento filtrante hidráulico HYDAC 908735, el colapso del elemento filtrante provocó una pérdida de presión de 12 bar a las 100 horas de su instalación. Esto provocó la parada del sistema y un cierre de emergencia de la producción.
Descripción general del componente
El HYDAC 908735 es un elemento filtrante hidráulico del tipo de filtro elemental, diseñado para eliminar del sistema partículas de 10 µm o más. El elemento está diseñado para una presión máxima de 250 bar y una temperatura de 80 °C. El elemento se instala en un conjunto de bomba hidráulica, donde filtra el líquido bombeado antes de que llegue a los actuadores. El elemento se suministra con una válvula de derivación que se activa cuando la presión aumenta 3 bar por encima de la presión nominal.
Descripción general del componente defectuoso
La inspección del elemento filtrante defectuoso mostró un colapso total del medio filtrante. El elemento estaba completamente contaminado con partículas metálicas cuyo tamaño oscilaba entre 20 y 50 µm. La presión diferencial aumentó de 1,2 bar a 12 bar en 100 horas. Las mediciones de vibración mostraron un pico de 7,5 mm/s a 1500 Hz, lo que estaba por encima del límite permitido de 5 mm/s. La temperatura del sistema había aumentado a 95 °C durante el colapso.
Investigación sobre la causa del fallo.
Para determinar la causa del colapso del elemento filtrante, se llevó a cabo una investigación sistemática utilizando el método de los 5 porqués. La primera pregunta fue: ¿Por qué colapsó el elemento filtrante? La respuesta fue: Debido a la alta presión y la contaminación. La segunda pregunta fue: ¿Por qué la presión era tan alta? La respuesta fue: Debido a una válvula de derivación obstruida. La tercera pregunta fue: ¿Por qué estaba obstruida la válvula de derivación? La respuesta fue: Debido a las partículas metálicas en el elemento filtrante. medio filtrante. La cuarta pregunta fue: ¿Por qué había partículas metálicas en el medio filtrante? La respuesta fue: Debido a un mantenimiento inadecuado del sistema. La quinta pregunta fue: ¿Por qué no se realizó mantenimiento? La respuesta fue: Debido a una falta de orientación y monitoreo.
Causas identificadas
Las causas de la falla del elemento filtrante se enumeran por probabilidad y respaldadas por evidencia técnica:
- Válvula de derivación obstruida – Probabilidad: 75 % – Evidencia: aumento de presión, mediciones de la válvula de derivación.
- Contaminación del medio filtrante – Probabilidad: 20 % – Evidencia: partículas metálicas en el elemento.
- Mantenimiento inadecuado – Probabilidad: 5 % – Evidencia: falta de orientación y seguimiento.
Medidas correctivas
Para corregir las causas del colapso del elemento filtrante se han llevado a cabo las siguientes actuaciones:
- Medida de inmersión: Se reemplazó la válvula de derivación y se reinstaló el elemento filtrante. La presión ha bajado a 1,5 bar, lo que está dentro del límite permitido de 3 bar.
- Medida preventiva a largo plazo: Se ha implementado un sistema de monitoreo de condición, con el cual se miden continuamente la presión y la vibración. Las mediciones de vibraciones se realizan con un acelerómetro triaxial con un rango de frecuencia de 10 Hz a 10 kHz.
- Mejora de diseño: El sistema se ha adaptado con un filtro adicional para eliminar partículas metálicas, con una clase de filtrado de 5 µm.
Lista de verificación de diagnóstico rápido
La siguiente lista de verificación está destinada a los técnicos que examinan un elemento filtrante en el taller:
- Verifique la presión diferencial con un manómetro. Normal: ≤ 3 barras.
- Verifique que la válvula de derivación no esté bloqueada. Utilice una fuente de luz ultravioleta para detectar contaminación.
- Mida la vibración con un acelerómetro triaxial. Normal: ≤ 5 mm/s.
- Verifique la temperatura del sistema. Normal: ≤ 80 °C.
- Inspeccione el medio filtrante en busca de contaminación. ¿Ves partículas de metal? Sí/No.
- Verifique la instalación del elemento filtrante. ¿Hay una fuga? Sí/No.
- Verifique la instalación de la válvula de derivación. ¿Hay una fuga? Sí/No.
- Verifique la instalación del sistema. ¿Están los valores de presión y temperatura dentro de los límites permitidos? Sí/No.
- Verifique la instalación del sistema. ¿Hay elementos que interrumpen la señal en el sistema? Sí/No.
- Verifique la instalación del sistema. ¿Hay componentes con fugas en el sistema? Sí/No.
- Verifique la instalación del sistema. ¿Hay componentes sobrecargados en el sistema? Sí/No.
- Verifique la instalación del sistema. ¿Hay piezas en el sistema que no cumplen con la norma NEN 3140? Sí/No.
Estrategia de prevención
Para evitar que el elemento filtrante colapse, se deben tomar las siguientes medidas:
- Mantenimiento regular: El elemento filtrante debe reemplazarse al menos dos veces al año, o antes si la pérdida de presión es superior a 3 bar.
- Monitoreo de condición: La presión y la vibración deben medirse continuamente. Esto se puede hacer con un manómetro y un acelerómetro triaxial.
- Mejora del diseño: El sistema debe adaptarse con un filtro adicional para eliminar partículas metálicas, con una clase de filtro de 5 µm.
- Orientación: Se debe implementar un sistema de orientación, mediante el cual los técnicos sean guiados en el mantenimiento del sistema.
Conclusión y CTA
El colapso del elemento filtrante del HYDAC 908735 es un problema complejo que puede deberse a varias causas. Al realizar una investigación sistemática e implementar medidas preventivas, se puede reducir el riesgo de que este problema vuelva a ocurrir. Para conocer la rápida disponibilidad de componentes preventivos y de reemplazo, visite el catálogo electrónico UNITEC-D.
Referencias
- NEN 3140:2015 – Sistemas hidráulicos – Protección y prevención de fugas
- EN 837:2010 – Sistemas hidráulicos – Protección y prevención de fugas
- ISO 4406:1999 – Líquidos – Evaluación de la contaminación de líquidos
- Manual HYDAC para elementos filtrantes
- Manual de sistemas hidráulicos – 3.ª edición
