Un approccio ben strutturato
I guasti dei cuscinetti erano diventati un problema per un impianto della U.S. Steel. Attraverso un approccio sistematico, è stato possibile determinare la causa: non un problema di lubrificazione come sembrava all’inizio, ma l’esigenza di una soluzione di tenuta più efficace.
U.S. Steel
Con un fatturato di 10,2 miliardi di dollari, la United States Steel Corporation è annoverata nella classifica Fortune 500.
L’azienda è un’acciaieria integrata, che ha il proprio quartier generale a Pittsburgh, Pennsylvania, e importanti siti produttivi in Nord America ed Europa.
La U.S. Steel, che produce prodotti in acciaio a valore aggiunto per i settori automobilistico, degli elettrodomestici, delle costruzioni e altri, ha una capacità produttiva annua di circa 24,4 milioni di tonnellate nette.
La contaminazione del grasso affliggeva da tempo la Granite City Works di St. Louis, Illinois, consociata della United States Steel Corporation, provocando il guasto prematuro dei cuscinetti della via a rulli del treno di laminazione.
Dai dati acquisiti dall’azienda in oltre 16 anni risultava che il 30 percento dei guasti ai rulli della via a rulli era imputabile proprio al cedimento dei cuscinetti. Negli ultimi tre anni questa percentuale era addirittura salita al 50 percento.
La U.S. Steel decise quindi di adottare un approccio strutturato e sistematico per risolvere il problema. In un primo momento si pensò di aumentare la quantità di grasso nei supporti dei cuscinetti, ma questo peggiorò le cose. Essendo un partner strategico della U.S. Steel, la SKF venne contattata per individuare soluzioni che aumentassero l’affidabilità e, in particolare, l’efficienza per ridurre gli sprechi di materiale e i costi.
Venne costituito un apposito team formato da specialisti della SKF e della U.S. Steel, che nei 18 mesi successivi acquisirono informazioni dettagliate per determinare le cause primarie. Fu esaminato ogni componente dei rulli – albero, cuscinetti, alloggiamenti, tenute e sistemi di lubrificazione – per raccogliere informazioni sulla manutenzione, in particolare sulle procedure di lubrificazione e sull’efficacia del sistema di tenuta. Risultò evidente che gli elevati livelli di contaminazione, nonché il disallineamento dei cuscinetti durante l’installazione, erano i problemi principali, a cui si univa l’impiego di una tecnologia di tenuta ormai superata. I tecnici di entrambe le aziende si attivarono per migliorare il processo di installazione e manutenzione.
A Mike Bekeske, direttore Reliability Centered Maintenance dell’acciaieria, era stata presentata una possibile soluzione di lubrificazione SKF, ma, come risultò più tardi, non era quella giusta. “All’inizio sembrava un problema di lubrificazione, ma si trattava di una questione di tenute”, commenta Paul Conley, responsabile tecnologie, Lubrication Business Unit, SKF USA. “L’alloggiamento del cuscinetto è riempito di grasso, il quale provvede alla lubrificazione e alla protezione dai contaminanti, mentre le tenute impediscono l’ingresso di acqua e umidità”.
Dopo una serie di osservazioni, prove e analisi risultò evidente che le tenute della via a rulli del treno di laminazione a caldo non funzionavano adeguatamente, provocando l’ingresso di acqua e vapore nella cavità dei cuscinetti. Quando questi cedevano, i rulli cessavano di ruotare e occorreva fermare la produzione per sostituire quelli danneggiati. Il conseguente strisciamento delle bramme provocava l’inclusione di materiale rendendole così inutilizzabili.
Per migliorare il sistema di tenuta, la SKF ha installato le tenute a doppio labbro ECOPUR, che hanno aumentato notevolmente la protezione dei cuscinetti dall’acqua. In precedenza la U.S. Steel riferiva una presenza di acqua nei cuscinetti pari al 30-35 percento. Grazie alla nuova soluzione, è stato ottenuto un notevole miglioramento, che ha ridotto la percentuale al 5 percento. Anche il consumo di grasso è stato ridotto del 50 percento.
È stata inoltre prevista l’installazione di bussole in acciaio a parete sottile SKF SPEEDI-SLEEVE, che permettono di superare i problemi connessi all’usura degli alberi, offrendo un’eccellente superficie della controfaccia di tenuta.
All’inizio sembrava un problema di lubrificazione, ma si trattava di una questione di tenute.
Mike Bekeske, direttore Reliability Centered Maintenance, Granite City Works
Le prove sul campo hanno confermato la validità della soluzione. Dice Bekeske: “Abbiamo risolto il problema all’origine e siamo riusciti ad aumentare il tempo medio tra i guasti, che, sulla base di queste prove è passato da sei a 60 mesi previsti. Un minor numero di guasti fa aumentare i tempi operativi e riduce i costi legati al ripristino dei cilindri”.
L’approccio sistematico al “problem solving” è ormai ben consolidato e, in futuro, i gruppi della via a rulli saranno sottoposti a monitoraggio continuo per cogliere ogni opportunità di aumentare l’affidabilità. Il programma pilota nell’impianto di Granite City sarà adottato per applicazioni simili in altri impianti della U.S. Steel negli Stati Uniti.
