FASE 3: DETERMINACIÓN DE LOS MODOS DE FALLO
Una vez determinados todos los fallos que puede presentar un sistema, un subsistema o uno de los equipos significativos que lo componen, deben estudiarse los modos de fallo. Podríamos definir ‘modo de fallo’ como la causa primaria de un fallo, o como las circunstancias que acompañan un fallo concreto.
Cada fallo, funcional o técnico, puede presentar, como vemos, múltiples modos de fallo. Cada modo de fallo puede tener a su vez múltiples causas, y estas a su vez otras causas, hasta llegar a lo que se denomina ‘causas raíces’.
No obstante, la experiencia demuestra que si se trata de hacer un estudio tan exhaustivo, los recursos necesarios son excesivos. El análisis termina abandonándose con pocos avances, se bloquea.
Por tanto, es importante definir con qué grado de profundidad se van a estudiar los modos de fallo, de forma que el estudio sea abordable, sea técnicamente factible.
Es aconsejable estudiar modos de fallo y causas primarias de estos fallos, y no seguir profundizando. De esta forma, perderemos una parte de la información valiosa, pero a cambio, lograremos realizar el análisis de fallos de toda la instalación con unos recursos razonables y en un tiempo también razonable. Recordemos que, según Pareto, el 20% de las causas son responsables del 80% de los problemas.
Un ejemplo sencillo: Modos de fallo en el nivel de un tanque de agua
Como ejemplo, pensemos en una caldera que produce vapor para ser consumido en una turbina de vapor con la que generar energía eléctrica. Supongamos el sistema ‘Circuito agua-vapor’ y el subsistema ‘Agua de alimentación’. Uno de los fallos que puede presentar es el siguiente:
El nivel del tanque de agua de alimentación es bajo
Los modos de fallo, o causas que pueden hacer que ese nivel sea bajo pueden ser las siguientes:
- Las bombas de condensado no impulsan agua desde el condensador
- La tubería que conduce el agua desde las bombas de condensado está obstruida
- La tubería que conduce el agua desde las bombas de condensado tiene una rotura
- Válvula de recirculación de las bombas de condensador está totalmente abierta
- Fuga importante en la caldera, en alguno de los circuitos (alta, media o baja presión)
- Fuga o rotura en el cuerpo del tanque de agua de alimentación
- Fuga o rotura en la tubería de salida del tanque hacia las bombas de alta, media o baja presión
- Válvula de Drenaje abierta o en mal estado
- Sistema de control de nivel no funciona correctamente
Más ejemplos: Fallos y modos de fallo en el motor eléctrico de una bomba
En el estudio del motor de una bomba centrífuga de gran tamaño utilizada para la impulsión de un circuito de agua de refrigeración, se identificaron 6 fallos. A continuación se muestran esos fallos con todos los modos de fallo identificados.
Fallo A: El motor no gira
Modos de fallo:
- Bobinado roto o quemado
- Terminal de conexión del cable eléctrico de alimentación defectuoso
- Fallo de alimentación del motor (no recibe corriente eléctrica)
- Eje bloqueado por rodamientos dañados
Fallo B: Altas vibraciones
Modos de fallo:
- Eje doblado
- Rodamientos en mal estado
- Desalineación con el elemento que mueve
- Desequilibrio en rotor de la bomba o del motor
- Acoplamiento dañado
- Resonancias magnéticas debidas a excentricidades
- Uno de los apoyos del motor no asienta correctamente
Fallo C: La protección por exceso de consumo (el "térmico") salta
Modos de fallo:
- Térmico mal calibrado
- Bobinado roto o quemado
- Rodamientos en mal estado
- Desequilibrios entre las fases
- El motor se calienta porque el ventilador se ha roto
Fallo D: La protección por cortocircuito salta
Modos de fallo:
Fallo E: La protección por derivación salta
Modos de fallo:
- Fallo en el aislamiento (fase en contacto con la carcasa)
- La puesta a tierra está en mal estado
- Una de las fases está en contacto con tierra
Fallo F: Ruido excesivo
Modos de fallo:
- Eje doblado
- Rodamientos en mal estado
- Rozamientos entre rotor y estator
- Rozamientos en el ventilador
- Mala lubricación de rodamientos (rodamientos “secos”)
Fallo G: Alta temperatura de la carcasa externa
Modos de fallo:
- Rodamientos en mal estado
- Suciedad excesiva en la carcasa
- Ventilador roto
- Lubricación defectuosa en rodamientos
Con la lista de los posibles modos de fallo de cada una de los identificados anteriormente, estaremos en disposición de abordar el siguiente punto: el estudio de la criticidad de cada fallo.
