La industria de la pulpa y el papel es un sector vital de la economía mundial y produce materiales esenciales para el uso diario. Como en la mayoría de los demás sectores manufactureros, la maquinaria rotativa (motores eléctricos, bombas, cintas transportadoras y equipos más especializados) desempeña un papel enorme. La rotación de esta maquinaria es posible gracias a los cojinetes, que proporcionan una interfaz de baja fricción entre los componentes mecánicos giratorios y estacionarios. Si falla un cojinete de la máquina, también lo hace la máquina. Una falla de cojinete en una máquina crítica puede detener toda una línea de producción. Los costos de este tiempo de inactividad no planificado son enormes, a menudo de cientos de miles de dólares por hora.
Los cojinetes son propensos a sufrir daños por diversas causas. En esta publicación del blog, analizaremos específicamente los daños eléctricos en los cojinetes de las fábricas de pulpa y papel y cómo se pueden mitigar.
Causas de daños en cojinetes eléctricos en fábricas de papel
Variadores de frecuencia
La causa más común de daño eléctrico en los cojinetes de los equipos rotativos son los variadores de frecuencia (VFD). Si bien los VFD permiten un control preciso de los motores y los equipos de procesamiento que impulsan y permiten un gran ahorro de energía en aplicaciones de velocidad/par variables, la potencia que emiten puede dañar los motores. En particular, debido a que el voltaje de salida del VFD no está equilibrado, produce un voltaje en el rotor (a través de los cojinetes). Si este voltaje aumenta lo suficiente, se descargará a través de los cojinetes del motor o del equipo impulsado. Esta descarga, que puede ocurrir miles de veces por segundo, vuelve ásperas las superficies lisas del cojinete y degrada la grasa del cojinete. Este daño se acumula con el tiempo y puede acortar la vida útil de un cojinete a solo unos meses.
Los VFD controlan los motores eléctricos en cada etapa del procesamiento de pulpa y papel, desde la hidrólisis, el espesamiento y la pulpa hasta el prensado, el secado y el calandrado. Los motores en cada paso del proceso, así como las bombas y las cajas de engranajes que impulsan, están en riesgo.
Una forma eficaz de proteger los cojinetes del motor y del equipo es conectar a tierra los ejes del motor con anillos de conexión a tierra de ejes AEGIS®. Los anillos de conexión a tierra disipan la tensión del eje antes de que se acumule lo suficiente como para generar un arco a través de los cojinetes. Esto protege a los cojinetes de daños eléctricos, mejora la confiabilidad de la máquina y ayuda a garantizar el tiempo de funcionamiento de la producción.
En motores más grandes, como en este estudio de caso, también se produce un tipo de corriente circulante en los cojinetes, impulsada por una tensión de eje de extremo a extremo. En estos motores más grandes, se necesita un cojinete aislado para interrumpir la corriente circulante, junto con un anillo de conexión a tierra del eje para la corriente de descarga.
Electricidad estática
En las últimas etapas de la producción de papel, cuando la temperatura es más baja, se puede acumular electricidad estática en los rodillos. En casos extremos, como en este estudio de caso, la electricidad estática puede acumularse lo suficiente como para generar un arco eléctrico y dañar la calandria u otros cojinetes. Nuevamente, esta debilidad se puede proteger con la conexión a tierra del eje AEGIS.
Una ventaja de los anillos de puesta a tierra de ejes AEGIS es su garantía extendida de 2 años contra daños en las estrías de los cojinetes. Ninguna otra forma de puesta a tierra de ejes ofrece una garantía como esta.