Un enfoque bien estructurado
Los fallos de rodamientos eran un problema cada vez más frecuente para la acería U.S. Steel. Un enfoque disciplinado ayudó a determinar su causa raíz y, lo que a primera vista parecía un problema de lubricación, puso al descubierto la necesidad de una solución de sellado nueva y mejorada.
U.S. Steel
United States Steel Corp. es una empresa incluida en la lista Fortune 500 con unos ingresos anuales de 10 200 millones de dólares.
Con sede en Pittsburgh, Pensilvania, la empresa es un productor integrado de acero con instalaciones de producción en América del Norte y Europa.
La empresa tiene capacidad para producir unos 24,4 millones de toneladas netas de acero cada año. U.S. Steel fabrica productos de acero de valor agregado para las industrias automotriz, de maquinaria y de construcción, entre otras.
La contaminación de la grasa había sido un problema persistente en la acería Granite City Works de United States Steel Corp. en Saint Louis, Illinois, y provocó fallos prematuros de los rodamientos de las mesas de rodillos del tren de laminado de flejes en caliente, que a su vez dañaban los rodillos de las mesas.
Los datos que se recopilaron a lo largo de 16 años mostraron que el 30% de todos los fallos de rodillos de mesa de la empresa podían atribuirse a fallos de rodamientos. En los tres últimos años, estos fallos eran cada vez más frecuentes y ya sumaban más del 50% del total.
U.S. Steel decidió que, si quería encontrar la solución correcta, hacía falta un enfoque disciplinado y estructurado del problema. Como primer paso, se bombeó más grasa en los soportes de rodamientos, pero eso solo empeoraba las cosas. Como colaborador estratégico de U.S. Steel, SKF recibió el encargo de buscar posibles mejoras de la confiabilidad, centrándose en eficiencias que permitieran reducir las mermas de producto y reducir costos.
Un equipo de especialistas de SKF y U.S. Steel dedicó 18 meses a recopilar información detallada con la finalidad de identificar y determinar la causa raíz de los fallos. El equipo estudió cada componente de los rodillos –eje, rodamientos, soportes de rodamientos, sellos y sistema de lubricación– y recopiló información sobre el mantenimiento, es decir, las prácticas de lubricación y la efectividad del sistema de sellado. Como aspectos problemáticos, se identificaron niveles altos de contaminación, la desalineación de los rodamientos durante la instalación y una tecnología anticuada de sellos. Para corregirlos, técnicos de U.S. Steel y SKF buscaron soluciones para mejorar el mantenimiento y los procesos de instalación.
De hecho, se había presentado a Mike Bekeske, director de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad de la acería, una posible solución de lubricación de SKF, pero resultó que el problema no residía en la lubricación. “Empezó como un problema de lubricación, pero en realidad fue un problema de sellado”, explica Paul Conley, Director de Tecnología de la Unidad de Negocios de Lubricación de SKF, EE.UU., para el sector del Metal. “El soporte del rodamiento se llena de grasa para lubricar y protegerlo de los contaminantes; la función del sello es impedir la entrada de agua y humedad”.
Mediante observaciones, pruebas y análisis, se descubrió que los sellos de las mesas de laminación de flejes en caliente no funcionaban correctamente, y que permitían la entrada de agua y vapor en la cavidad del rodamiento. Cuando los rodamientos fallaban y los rodillos dejaban de girar, había que parar la producción para cambiar los rodillos dañados. Los desbastes calientes quedaban dañados por los movimientos de deslizamiento, lo que generaba inclusiones en el material. Hubo que desechar los desbastes dañados.
Para mejorar el sistema de sellado, SKF instaló sus sellos ECOPUR de doble labio, que redujeron considerablemente el contenido de agua de los rodamientos. Partiendo de un contenido de agua en los rodamientos de U.S. Steel del 30 al 35% antes de instalar los sellos nuevos, ahora no pasaba del 5%, una mejora importante. Y, además, se consiguió reducir en un 50% el consumo de grasa.
Una segunda parte de la solución fue la instalación de SKF SPEEDI-SLEEVE, un delgado manguito protector metálico que evita el desgaste de los ejes a la vez que ofrece una excelente superficie de sellado.
Solucionamos las causas raíz de nuestros problemas.
Mike Bekeske, director de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad de Granite City Works
Las pruebas de campo validaron los resultados. “Solucionamos las causas raíz de nuestros problemas”, explica Bekeske, “y pudimos incrementar el tiempo medio entre fallas de los rodillos de mesa desde un promedio de 6 meses hasta una duración prevista de 60 meses basada en estas pruebas. Al haber menos fallas, aumentó el tiempo de servicio y disminuyó el gasto en las reconstrucciones de rodillos”.
Hoy, este enfoque disciplinado a la solución de problemas es una práctica consolidada y, en el futuro, los conjuntos de rodillos se someterán a un monitoreo continuo para detectar daños e identificar oportunidades para mejorar la confiabilidad. El programa piloto aplicado en la planta Granite City se extenderá a aplicaciones similares en otras acerías de U.S. Steel en los Estados Unidos.
