Las ventajas de utilizar lainas en la industria del petróleo y el gas
por Guy Prentice, especialista en productos de lainas
«Lainas» es un nombre genérico que designa una amplia variedad de componentes. Las configuraciones de las lainas van desde formas simples de diámetro exterior/interior (como las arandelas planas) hasta geometrías complejas. Las lainas se fabrican normalmente mediante estampado con punzonadora, corte por láser, electroerosión, chorro de agua o mecanizado. El tipo de material, la configuración y la cantidad de piezas necesarias determinarán, por lo general, el método de fabricación óptimo.
Las lainas de precisión se utilizan en una variedad de aplicaciones típicas de la industria del petróleo y el gas. Generadores, motores, cajas de engranajes y convertidores de par, turbinas, compresores y bombas son solo algunos de los componentes en los que se utilizan habitualmente las lainas. Pueden proporcionar beneficios en términos de reducción de costos y mano de obra a lo largo del ciclo de vida del equipo, desde el montaje hasta la instalación, pasando por la renovación y la modernización.
A continuación se indican algunas de las formas en que se pueden utilizar las lainas:
Compensadores de espacio
Las tolerancias acumuladas pueden provocar un movimiento axial en un ensamble con eje (motores, generadores, bombas, cajas de cambios, convertidores de par, etc.), lo que puede reducir drásticamente la vida útil del ensamble. Las lainas de precisión se pueden utilizar para absorber estas tolerancias.
Arandelas de empuje
Las lainas pueden actuar como arandelas de empuje, una alternativa económica a los cojinetes de empuje de rodillos cuando las fuerzas aplicadas no son extremas.
Lainas para superficies de acoplamiento
Las lainas de precisión se pueden instalar entre las superficies de acoplamiento de dos componentes o ensambles. Ofrecen varias ventajas con respecto al acoplamiento directo de los ensambles: se reducen los costos de fabricación, ya que las superficies de acoplamiento de las piezas fundidas o mecanizadas se pueden fabricar con tolerancias menos precisas, utilizando la laina de precisión para compensar el espacio creado.
Lainas de sacrificio
Cuando una laina para superficies de acoplamiento se fabrica con un material ligeramente más blando que el de los ensambles que se acoplan, puede actuar como una placa de sacrificio, absorbiendo el desgaste que normalmente afectaría a las superficies de contacto debido a la fricción y al desgaste normal. Este método también reduce considerablemente el tiempo de intervención y disminuye los costos durante operaciones de reconstrucción o modernización de equipos, ya que la necesidad de reacondicionar las superficies de los componentes de acoplamiento se reduce significativamente o se elimina por completo.
Lainas de nivelación
(A veces llamadas lainas de bomba o lainas de pie) Las lainas de nivelación se instalan en la base de un componente de acoplamiento para garantizar la alineación perfecta de dos conjuntos. Esto es esencial para evitar cualquier desalineación angular entre los componentes giratorios que podría causar una falla prematura.
¿Qué tipos de lainas hay y cuáles son las mejores?
Las lainas pueden estar fabricadas con material sólido o laminado. Las lainas sólidas son la mejor solución y la más económica cuando el espesor de la laina es el mismo en todos los ensambles.
Las lainas laminadas unidas en superficie se fabrican a partir de múltiples capas de lámina metálica de precisión, y posteriormente la superficie de cada capa se recubre con un material de resina adhesiva. Las lainas laminadas son la solución óptima cuando el espesor requerido se encuentra dentro de un rango predecible. Ofrecen la ventaja de reducir el número de SKUs y optimizar el espacio de almacenamiento, en comparación con mantener inventario de lainas en múltiples espesores diferentes. De esta manera, el fabricante puede almacenar una laina con el espesor máximo requerido y, posteriormente, retirar capas de lámina para ajustar el espesor necesario en cada ensamble.
Por ejemplo, si el espesor requerido de una arandela de empuje SIEMPRE es de 0.062” (1.5 mm), una laina sólida sería la solución ideal. Sin embargo, si la tolerancia acumulada se encuentra dentro de un rango de 0.032” (0.8 mm) a 0.100” (2.5 mm), una laina laminada de 0.100” (2.5 mm) de espesor cubriría las necesidades de cualquier espesor dentro de ese rango requerido. El operador simplemente mediría el espacio a rellenar y luego retiraría capas de la laina laminada hasta alcanzar el espesor adecuado. La desventaja de las lainas unidas en superficie es que el material que se retira de la laina ya no puede reutilizarse y debe desecharse. Dependiendo del tamaño, la configuración y el material de la laina, puede requerirse distinto nivel de habilidad para retirar correctamente las capas.
Las lainas laminadas unidas por los bordes ofrecen todas las ventajas de las lainas unidas en superficie, pero sin sus desventajas. En lugar de estar unidas en la superficie de las láminas, estas lainas se adhieren únicamente en puntos seleccionados de los bordes mediante un cemento flexible, lo que facilita el proceso de despegado. Además de ser más fáciles de separar, las capas que se retiran pueden reutilizarse. Esto resulta especialmente beneficioso en aplicaciones de servicio en campo, donde el técnico puede no tener experiencia en el proceso de despegado.
Conclusión
Aunque las lainas pueden utilizarse para compensar una holgura de tolerancia no prevista, las empresas pueden ahorrar una cantidad considerable de dinero y evitar inconvenientes si incorporan las lainas en el ensamble desde la fase de diseño. Las lainas pueden fabricarse a medida para reducir los costos de ensamble, aumentar la vida útil del producto, controlar los costos de reacondicionamiento y modernización, y reducir el tiempo de intervención y los requisitos de especialización técnica al realizar reparaciones o modificaciones en campo. Por lo tanto, al diseñar un nuevo ensamble o coordinar un proyecto de construcción, ¡tenga en cuenta el uso de lainas!
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