Bremen mill

Una voluntad de acero

El fabricante alemán de acero ArcelorMittal Bremen GmbH, miembro del mayor grupo siderúrgico del mundo, produce más de 3 millones de toneladas de acero al año. SKF es el responsable del sistema de monitorización de estado que controla su sistema central de aire comprimido.

Texto Dietmar Seidel Fotos ArcelorMittal

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Datos

ArcelorMittal

– ArcelorMittal es la mayor empresa de acero y minería del mundo, con presencia en más de 60 países.

– En Alemania produce unos 7 millones de toneladas de acero bruto al año y es uno de los fabricantes de acero más importantes del país. Entre sus clientes figuran empresas de los sectores de la automoción, la construcción y el embalaje, así como fabricantes de electrodomésticos.

– La empresa cuenta con cuatro grandes centros de producción en Alemania: dos plantas integradas de planchas de acero en Bremen y Eisenhüttenstadt y dos plantas de productos largos en Hamburgo y Duisburg.

www.germany.arcelormittal.com

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Con la sede central y la base productiva situadas a orillas del río Weser, las instalaciones de ArcelorMittal Bremen ocupan una superficie de 7 kilómetros cuadrados a las afueras de dicha ciudad. La empresa siderúrgica da empleo a unas 3.500 personas y es uno de los fabricantes industriales más importantes de la región.

Desde 1957, la empresa usa estas instalaciones para fabricar acero laminado en caliente y en frío con un tratamiento superficial especial. Hoy, el acero se suministra a todo un abanico de sectores industriales, incluyendo el de la automoción.

ArcelorMittal Bremen produce un total de 3,2 millones de toneladas de acero al año y está altamente automatizada. La planta cuenta con todo lo que necesita para llevar a cabo su actividad, desde equipos para la producción de arrabio hasta herramientas destinadas al tratamiento de los planchones.

Los equipos deben soportar condiciones extremas, tanto si se utilizan para aplicaciones sometidas a las altas temperaturas propias  de una acería, como si su función es periférica (la alimentación eléctrica, por ejemplo).

Según Ralf  Suhling, jefe de metrología de ArcelorMittal Bremen,  para alcanzar una producción óptima las instalaciones deben ser extremadamente fiables. La monitorización de estado es, por tanto, clave a la hora de optimizar la producción y reducir los costes de mantenimiento.

Un ejemplo es el sistema central de aire comprimido, que abastece a las distintas unidades de producción de las plantas. El sistema está compuesto por cuatro turbocompresores, cada uno de los cuales funciona a una presión de 0,65 MPa (6,5 bares).

“Por norma general, siempre hay tres compresores funcionando”, dice Suhling. “Si uno sufre daños importantes, suele ser por un problema de rodamientos en el motor del compresor”.

El motor funciona con una holgura entre el rotor y el estator, por lo que no debería producirse desgaste o daño alguno. Sin embargo, con el paso del tiempo, el juego en los rodamientos del motor puede aumentar fruto del desgaste, reduciendo dicha holgura.

Stephan Sondermann, director de ventas de SKF Alemania para grandes clientes del sector metalúrgico, explica que, si sigue aumentando el juego del rodamiento, el rotor puede bajar tanto que acabaría tocando el estator. “Llegados a este punto, el motor dañado debe extraerse de inmediato y la reparación es costosa”.

Para evitar estos incidentes, ArcelorMittal Bremen recurre desde hace varios años al Sistema SKF Multilog Online IMx-S para controlar su sistema central de procesamiento de aire. El sistema de monitorización en línea permite a la empresa identificar posibles variaciones con la suficiente antelación como para programar tareas de mantenimiento y pedir recambios para el motor.

El sistema utiliza un método sencillo para detectar problemas potenciales: cuando los rodamientos se dañan, los niveles de vibración aumentan a unas frecuencias determinadas que pueden captarse mediante sensores. “Además, al generar un flujo constante de información, la monitorización continua también indica el nivel de eficiencia de la maquinaria”, dice Sondermann.

Gracias a este sistema, ArcelorMittal Bremen ha podido reducir el número de sustituciones de motor en el sistema central de aire comprimido.

ArcelorMittal Bremen siempre ha destacado por su actitud innovadora en la monitorización de estado. A mediados de los años 90, la empresa implantó la monitorización sistemática de sus instalaciones (aunque, por aquel entonces, los datos se recogían mediante rutas de inspección). Un técnico comprobaba regularmente las unidades en el sistema central de aire comprimido con un instrumento de medición portátil. Los datos se grababan y servían de base para un análisis que los empleados utilizaban para determinar si había que cambiar algún componente.

“Supuso una auténtica revolución. Hasta entonces, se esperaba a que la máquina hiciera algún tipo de ruido extraño para cambiar una pieza”, dice Suhling. Este sistema basado en rutas permitió a ArcelorMittal Bremen programar mejor la sustitución de rodamientos y piezas del motor y compresor.

Para seguir mejorando, ArcelorMittal Bremen recurrió a SKF. Pronto se hizo patente que la siderúrgica necesitaba un sistema de monitorización de estado en línea que le permitiera vigilar continuamente el estado de los equipos.

Jörg Lange, ingeniero de SKF, fue jefe de proyecto durante la implantación del sistema en línea en 2008, y sigue ocupándose de ArcelorMittal Bremen a día de hoy. El viejo método basado en rutas de inspección tenía una gran desventaja, explica: “Los datos que aportaba no proporcionaban más que una instantánea, eran una medición concreta realizada en un momento determinado”.

Según Suhling, de ArcelorMittal Bremen, en las mediciones obtenidas con el método basado en rutas, las fluctuaciones eran frecuentes. “Si había un valor excepcionalmente alto, cambiábamos enseguida el componente en cuestión”, dice. “Pero seguíamos sin estar seguros de si era realmente necesario”.

SKF fue capaz de entregar, montar, conectar y poner en marcha el sistema SKF Multilog Online IMx-S en tan sólo dos semanas.

Su propósito es señalar el rendimiento y la disponibilidad de las máquinas. La unidad comprueba continuamente todos los sensores, cables y componentes electrónicos, y genera mensajes automáticamente.

Suhling afirma que los costes de reparación de los motores han bajado significativamente desde que se instaló el sistema. A diferencia de lo que sucede con las mediciones basadas en rutas de inspección, la monitorización permanente permite distinguir entre fluctuaciones de corta duración y un deterioro continuado y real del estado.

Esta información permite a Suhling y a sus colegas dar una respuesta mucho más individualizada. En vez de cambiar muchas piezas porque se sospecha que hay un problema, como pasaba antes, ArcelorMittal Bremen sabe ahora cuándo es realmente necesario realizar el cambio. Entre las ventajas, dice Lange, se incluyen “una planificación aún mejor de las reparaciones, una mayor eficiencia de la maquinaria y, evidentemente, más seguridad para los empleados, que disponen de un acceso permanente a datos actuales desde su escritorio”.

Desde que instaló las unidades IMx-S de SKF hace cinco años, ArcelorMittal Bremen sólo ha tenido que cambiar un motor.

 

Sistema SKF Multilog Online IMx-S
El Sistema SKF Multilog Online IMx-S puede equiparse con 16 ó 32 entradas de señal analógica. Cada entrada puede configurarse individualmente. Los datos de las máquinas se transfieren de forma automática y precisa a un ordenador central que ejecuta el software SKF @ptitude Observer a través de sensores de vibración permanentes. De este modo, es posible almacenar y procesar gran cantidad de información compleja sobre el estado de las máquinas de forma rápida, eficiente y fiable. A su vez, esto permite al personal detectar los fallos en una fase precoz, e incluso evitarlos. Asimismo, el sistema proporciona automáticamente recomendaciones sobre cómo eliminar problemas existentes o inminentes.
@ptitude es una marca registrada del Grupo SKF

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