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© SKF Group
Fallos Prematuros de Rodamientos en multiplicadores
Factores de influencia y su prevención
AEE- II Congreso Eólico Español, 2016
Presentado por Francisco Voyer, SKF Española, S.A.
June 28-29th, 2016
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Posiciones críticas
Los fallos prematuros
ocurren en los primeros 1 a
3 años, antes de completar
el 10% de la vida calculada.
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La apariencia de los daños depende del tratamiento térmico
Tanto el acero de temple
total, como el de
cementación fallan!
Martensítico
+50 a +100 MPa
Tracción en superficie
Bainite
–50 a –100 MPa
Compresión en superficie
Cementación
–100 a –200 MPa
Compresión en superficie
Temple total
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Las áreas de “White etching” se forman
alrededor de las grietas por transferencia entre
ambas caras
son un síntoma del fallo, no la causa raiz
El foco debe ponerse en comprender que
promueve los fallos prematuros y que medidas
pueden prevenirlos
• ¿Por qué se producen las grietas mucho
más rápido en los fallos prematuros?
• ¿Como hacer el sistema de rodamientos
más robusto?
“White etching cracks” – un síntoma de las averías
“White etching crack” en un
ensayo a fatiga de un gran
rodamiento de rodillos cónicos
(no falló prematuramente)
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Fallos prematuros de rodamientos: comprendiendo los factores de influencia
Fatiga a rodadura
(normal)
Tensiones ‘cíclicas’
y carga
Fatiga ‘Acelerada’
(fallo prematuro)
‘Tensiones’
mayores de lo
esperado
‘Resistencia’
menor de lo
esperado
Tribología/
hidrógeno
Corriente Eléctrica Corrosión / agua
Influencia del lubricante;
fricción mixta y deslizamiento
Debilitamiento
‘ambiental’
Tensiones
de tracción
Sobrecargas
de corta
duración
Efectos
dinámicos /
vibraciones
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SKF Ensayos – Tensiones de tracción
Fatiga a rodadura
normal
Tensiones
‘cíclicas’ y carga
Fatiga ‘Acelerada’
(fallo prematuro)
‘Tensiones’ mayores de lo
esperado
‘Resistencia’ menor de lo esperado
Tribología/
hidrógeno
Corriente
Eléctrica Corrosión / agua
Influencia del lubricante;
fricción mixta y deslizamiento
Tensiones
de tracción
Sobrecargas
de corta
duración
Efectos dinámicos / vibraciones
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SKF Ensayos – Cargas de corta duración / vibraciones
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Fatiga a rodadura
normal
Tensiones
‘cíclicas’ y carga
Fatiga ‘Acelerada’
(fallo prematuro)
‘Tensiones’ mayores de lo
esperado
‘Resistencia’ menor de lo esperado
Tribología/
hidrógeno
Corriente
Eléctrica Corrosión / agua
Influencia del lubricante;
fricción mixta y deslizamiento
Tensiones
de tracción
Sobrecargas
de corta
duración
Efectos dinámicos / vibraciones
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SKF Ensayos – Corriente eléctrica
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Fatiga a rodadura
normal
Tensiones
‘cíclicas’ y carga
Fatiga ‘Acelerada’
(fallo prematuro)
‘Tensiones’ mayores de lo
esperado
‘Resistencia’ menor de lo esperado
Tribología/
hidrógeno
Corriente
Eléctrica Corrosión / agua
Influencia del lubricante;
fricción mixta y deslizamiento
Tensiones
de tracción
Sobrecargas
de corta
duración
Efectos dinámicos / vibraciones
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Fatiga a rodadura
normal
Tensiones
‘cíclicas’ y carga
Fatiga ‘Acelerada’
(fallo prematuro)
‘Tensiones’ mayores de lo
esperado
‘Resistencia’ menor de lo esperado
Tribología/
hidrógeno
Corriente Eléctrica
Corrosión / agua
Influencia del lubricante;
fricción mixta y deslizamiento
Tensiones
de tracción
Sobrecargas
de corta
duración
Efectos dinámicos / vibraciones
SKF Ensayos – Corrosión / agua
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SKF Ensayos – Influencia lubricante
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Fatiga a rodadura
normal
Tensiones
‘cíclicas’ y carga
Fatiga ‘Acelerada’
(fallo prematuro)
‘Tensiones’ mayores de lo
esperado
‘Resistencia’ menor de lo esperado
Tribología/
hidrógeno
Corriente
Eléctrica Corrosión / agua
Influencia del lubricante;
fricción mixta y deslizamiento
Tensiones
de tracción
Sobrecargas
de corta
duración
Efectos dinámicos / vibraciones
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Las áreas de “White etching” (WEA) son una consequencia no
‘la causa raíz’
• Las grietas aparecen antes, despues las “WEA”
• Las “WEA” aparecen por fricción entre los lados de la grieta
(posiblemente favorecidas por efectos químicos causados por
el lubricante)
Los factores de influencia de los fallos prematuros han sido
identificados con base en resultados experimentales:
• Tensiones locales (sobrecargas de corta duración, cargas
estructurales)
• Debilitamiento ambiental (fricción mixta, influencia del
lubricante, corrosión por agua, corrientes parásitas)
Entendiendo los fallos prematuros
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• La combinación exacta de factores de
influencia que explican los fallos en las
diferentes posiciones de las turbinas no
se conoce completamente
• Una “causa raíz” no existe, cada fallo
debe revisarse a la luz de sus
condiciones de funcionamiento
• Se pueden adoptar medidas para
contrarrestar los factores de influencia
conocidos
Cada fallo es “único”
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Medidas de prevención
Factores Sistema de rodamientos Medidas de prevención para el
rodamiento
“Tensiones”
mayores que lo
previsto
(tracciones,
sobrecargas de corta
duración)
• Diseño de la disposición
• Apoyo del rodamiento
• Deformaciones del soporte
• Juego / precarga
• Verificar cargas extremas
(incl. eventos de red)
• Tensiones residuales de
compresión
• Acero más limpio
Debilitamiento
ambiental
(Corrosión, corriente
eléctrica, fricción
mixta y lubricante)
• Limitar agua en el aceite
• Limitar humedad en paradas ll
• Transporte y montaje
• Evitar corrientes parásitas
• Limitar vibraciones
• SKF Black Oxide
• Carbonitrurado
• VC444 (coste muy elevado)
• Insocoat, rodamientos
híbridos
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Más de 140 000 rodamientos SKF black oxide
suministrados para multiplicadores
• Desde 2008
• Muy frecuente en cilíndricos, posible en todos los
tipos de rodamiento
• 99% de los rodamientos son de temple total
• En todas las posiciones
• En todos los tamaños de turbina
Hasta la fecha no hay un fallo prematuro ‘de serie’
(< 50 ppm) con el SKF black oxide
Sólida experiencia con ‘SKF black oxide’
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