Vamos a sumergirnos en el descubrimiento de problemas mientras recorremos los paisajes de la innovación y la maestría técnica para examinar las fallas en los componentes de compresión de gas: esos contratiempos silenciosos que encierran una riqueza de lecciones. Mediante un análisis minucioso, se revelan las historias grabadas en estos componentes, donde cada falla constituye un capítulo en la gran narrativa del progreso. Expondremos diversos factores, desde anomalías de fabricación hasta desafíos ambientales y tensiones operativas imprevistas. Esta columna tiene el objetivo de ofrecer una hoja de ruta para navegar por el intrincado panorama de la mejora continua.
Por Jim Dettore
Cuando en febrero de 2021 una gran helada golpeó Texas, tomó a casi todo el mundo con la guardia baja. Se congelaron las centrales eléctricas y las cabezas de pozo. Las estaciones compresoras, que habían estado funcionando normalmente la semana anterior, se transformaron de la noche a la mañana en silenciosas moles de acero. Recuerdo ver las noticias y ver a todos esos motores de gas, inmóviles como gigantes congelados, necesitados de un poco de calor, circulación de aceite y sentido común.
Aquella semana fue una clase magistral sobre lo que ocurre cuando la preparación sucumbe ante la complacencia. Las temperaturas cayeron a valores de un solo dígito, el aceite se espesó como miel fría y las máquinas, diseñadas para estar en movimiento, de repente se negaron a hacerlo. Las bombas cavitaron, los filtros colapsaron y los cojinetes – que habían sobrevivido durante décadas – exhalaron su último aliento en cuestión de minutos. Cada una de esas fallas dejó detrás de sí un mensaje: una historia escrita en el metal para cualquiera que tuviera el interés suficiente para leerla.
EL PROBLEMA DE LOS 10 GRADOS
El frío lo cambia todo. Ralentiza el aceite, reduce las tolerancias y aniquila la lubricación antes siquiera de que el motor se percate de lo que está sucediendo. A 10°F (-12°C), la mayoría de los lubricantes son tan viscosos que las bombas de aceite se convierten en voluntarios reacios. Los manómetros de presión pueden indicar valores correctos a la salida de la bomba; sin embargo, si se indaga con mayor profundidad, se descubrirá que – muy probablemente – el flujo de aceite ha reducido el ritmo a la altura del cojinete de biela, el bulón del pistón o la cruceta.
Cuando desmontamos una unidad que ha sufrido las consecuencias de un arranque en frío fallido, la historia se revela con total claridad. Las capas de recubrimiento de los cojinetes aparecen desgastadas justo en la zona de carga, pulidas hasta quedar lisas en aquellos puntos donde hubo contacto directo metal con metal antes de que llegara la presión de aceite. Las camisas de los cilindros presentan estrías verticales y microarañazos provocados por los aros del pistón, que nunca tuvieron la oportunidad real de flotar sobre una película lubricante. Incluso los vástagos de las válvulas nos hablan: un brillo gris opaco cerca de las primeras marcas de recorrido indica que los vástagos operaron en seco antes de que el aceite lograra alcanzarlos.
Los primeros segundos de un arranque en frío son brutales. No existe cuña de aceite ni protección hidrodinámica; solo hay contacto crudo y una plegaria. En ese instante, la máquina está cobrando cheques que usted aún no ha cubierto.
CUANDO CAEN LAS FICHAS DEL DOMINÓ
Lo característico del desgaste mecánico es que es acumulativo y nunca se reinicia. Un arranque brusco en enero podría no provocar una avería en febrero, pero para julio, ese cojinete ya le estará revelando lo que sucedió. Si a esto le sumamos un poco más de vibración y temperaturas más elevadas, de repente el operador se pregunta por qué un motor que “parecía estar bien” el invierno pasado acaba de fundir un cojinete principal.
La reacción en cadena comienza con el aceite frío, seguido de un lento aumento de la presión, lubricación límite, desprendimiento de la capa de recubrimiento, presencia de partículas finas en el aceite, restricción del filtro, cavitación de la bomba, aireación y, posteriormente, una mayor demora en la presurización. La reacción se repite una y otra vez hasta que el análisis de fallas tiene un nuevo caso de estudio.
Los arranques en frío representan minutos costosos. Son el momento en que la máquina decide si logrará llegar a su próximo reacondicionamiento general o si se convertirá en el tema de esta columna.
LA LLAMADA DE ATENCIÓN DE TEXAS
La ola de frío en Texas no solo paralizó los equipos, sino que también le dio una lección de humildad a la industria. En el transcurso de unos pocos días, aprendimos que la frase “aquí nunca hace tanto frío” no constituye un plan de mantenimiento válido. Los operadores se apresuraron frenéticamente para poner las unidades en marcha y así poder suministrar gas a las centrales eléctricas. Sin embargo, pocos se percataron de que el aceite lubricante había permanecido a temperaturas bajo cero durante varios días. Al accionar el arranque, el motor opuso resistencia. Algunos motores incluso se negaron a arrancar, mientras que otros arrancaron solo para autodestruirse en el primer minuto de funcionamiento.
Tras el deshielo, inspeccionamos algunos de esos motores. Los patrones de daño presentaban a los “sospechosos habituales”: la capa de recubrimiento de los cojinetes barrida en la dirección de la carga, camisas con bandas de rayado superficial (scuffing) de corta extensión y signos evidentes de falta de lubricación (inanición de aceite) que duró, tal vez, unos 45 segundos. Pero 45 segundos es todo lo que se necesita para infligir daños significativos debido a una simple falta de calor, circulación y paciencia.
Desde entonces, los operadores más perspicaces han modificado sus prácticas. Han instalado calentadores en el cárter de aceite, precalentadores en el circuito de agua de refrigeración e incluso pequeñas almohadillas magnéticas debajo de los filtros. Han construido barreras cortavientos y han aislado los cárteres de los motores. Han dejado de fingir que el invierno es una mera sugerencia y han comenzado a tratarlo como lo que realmente es: una estación que llega, estemos listos o no.
¿SIN ARRANQUE EN CALIENTE? NO ES EXCUSA.
No todas las unidades disponen de un sofisticado sistema de precalentamiento o de un botón que diga: “arranque en caliente”. A veces uno se encuentra trabajando en el campo, a kilómetros de cualquier lugar habitado, y necesita poner en marcha ese compresor. Es ahí donde entra en juego la experiencia. Existen trucos de la vieja escuela que funcionan, siempre y cuando se tome el tiempo necesario y se ejecute correctamente.
Empezar por el aceite y hacerlo circular. Una bomba de engranajes portátil, conectada desde el cárter, pasando por el cabezal del filtro y regresando al punto de origen, logrará poner el aceite en movimiento y comenzará a distribuir el escaso calor disponible. Esta circulación resulta de gran ayuda, aunque solo sea durante 20 o 30 minutos.
Si se dispone de un calentador magnético para el cárter o de una almohadilla térmica adhesiva, hay que utilizarlos. Colocarlos sobre el cárter o la carcasa del filtro la noche anterior. No es necesario que el aceite alcance una temperatura elevada; basta con que adquiera la fluidez necesaria para circular.
Si no hay un calentador, considere pedir uno prestado. Los calentadores portátiles de refrigerante alimentados por diésel, o incluso los calentadores de inmersión tipo cubo, pueden conectarse al circuito de agua de la camisa del motor. He visto incluso a algunos técnicos improvisar un circuito temporal de agua caliente utilizando otra unidad que ya estaba en funcionamiento. Puede que no sea una solución muy estética, pero tampoco lo es tener un cigüeñal gripado. Haga que el motor gire unas cuantas revoluciones sin encender la combustión antes de proceder al arranque definitivo. Deje que el motor de arranque o el motor de viraje hagan girar el cigüeñal dos o tres veces cada 15 segundos, durante aproximadamente un minuto. Esto permite cebar los cojinetes con aceite antes de que se aplique la carga de trabajo.
No hay que subestimar la importancia del aislamiento térmico. Una lona, una manta de tela gruesa o incluso una lámina de madera contrachapada pueden marcar una gran diferencia al proteger el cárter del viento.
Por último, hay que tener en cuenta el factor tiempo. Si se puede, hay que esperar hasta el mediodía para arrancar. Una diferencia de 10 o 15 grados en la temperatura ambiente puede ser la clave entre lograr un arranque limpio o tener que llamar a tu jefe de mantenimiento.
LO QUE RECUERDA EL METAL
Cuando se abre un motor que ha sido sometido a arranques en frío sin la debida preparación, este nos habla. Se puede leer toda la historia. El metal Babbitt revelará la dirección del desgaste, los anillos mostrarán signos de fatiga y el análisis de aceite lo confirmará discretamente mediante un aumento en los niveles de hierro y cobre que nadie notó en el informe mensual de tendencias.
Esas pistas no son meros datos para el laboratorio; son lecciones. Son historia escrita en los patrones de desgaste, destinada a recordarnos que la máquina no intenta perjudicarnos; por el contrario, intenta comunicarnos lo que necesita. Cada superficie cuenta una historia: desde las ranuras hasta las marcas de arrastre y las coloraciones por calor. Solo hay que aprender a interpretar su lenguaje.
LA MENTALIDAD DE LOS OCHO PASOS
En Failure Analysis Services, hablamos mucho sobre el proceso: nuestro enfoque de ocho pasos para determinar la causa de una falla en lugar de buscar culpables. Eso es lo que distingue a la mera conjetura del análisis riguroso. Cuando se lidia con fallas provocadas por el clima frío, resulta fácil precipitarse y sacar conclusiones apresuradas, como culpar a un aceite defectuoso, a un técnico descuidado o a la antigüedad del motor. Sin embargo, cuando uno baja el ritmo y recorre metódicamente los pasos de definir, planificar, recopilar, observar, medir, probar y verificar, es entonces cuando comienza a vislumbrar la verdad.
Tal vez el aceite estaba en perfectas condiciones, pero el calentador se había desconectado o el respiradero se congeló, provocando un aumento de presión en el cárter. La evidencia nos lo revelará, siempre y cuando estemos dispuestos a escucharla.
Un buen análisis no se limita a reparar lo que se ha roto, sino que previene la siguiente falla. Esa es la mentalidad que transforma a los mecánicos en analistas, y a los analistas en líderes.
LA HISTORIA TIENE MEMORIA
Si algo me ha enseñado este oficio, es que la historia susurra advertencias mucho antes de volver a repetirse. Casi se puede percibir ese susurro en el zumbido silencioso del taller antes del amanecer, cuando el único sonido audible es el chasquido del metal al enfriarse. Las máquinas recuerdan cada arranque en frío, cada cojinete que funcionó en seco y cada ocasión en la que dijimos: “Por una vez, no pasa nada”.
Se pueden reemplazar las piezas y borrar todo rastro de la evidencia, pero la lección permanece allí, a la espera de que alguien la advierta. Los mejores técnicos son aquellos que construyen fiabilidad y durabilidad – en lugar de perseguirlas a posteriori – prestando atención a ese susurro. Lo leen en el color del casquillo del cojinete, en la textura de la cara de un anillo y en el olor a aceite quemado que indica que alguien estaba apurado.
Cada falla tiene una voz. Cada cicatriz en el metal es un fragmento de historia que intenta enseñarnos qué salió mal. La pregunta es: ¿estamos escuchando?
SOBRE EL AUTOR
Jim Dettore es presidente de Failure Analysis Services Inc. y es reconocido por su experiencia, así como por la calidad y profundidad de sus programas de formación y consultoría en análisis de fallos. La formación de Jim incluye una amplia capacitación técnica y gerencial, incluyendo la certificación “Cinturón Negro” (Black Belt) en la metodología LEAN CPS 6 Sigma. Puede contactarlo por correo electrónico en jimdettore@fas-training.com.
