Puntos de elevación y apoyos temporales para sustituir un rodamiento de giro

Defina la base de diseño conforme a AS 4324.1

AS 4324.1:2025 incluye expresamente la sustitución del rodamiento de giro entre las cargas de mantenimiento en la cláusula 3.4.11. La combinación de cargas II/4 de las tablas 3.7(A) y 3.7(B) corresponde al mantenimiento. La cláusula 6.4 exige que la especificación técnica defina las cargas y los casos de carga para el mantenimiento mayor y sus equipos asociados. Utilice los factores correspondientes al método de diseño seleccionado y compruebe las demás condiciones pertinentes para el trabajo. [10]

La norma también trata directamente los puntos de elevación. El Apéndice B normativo, tabla B.1, exige que la especificación técnica defina los requisitos de los puntos de elevación, incluidas las variaciones previstas del equilibrio y del centro de gravedad de la máquina tal como se ha construido. El Apéndice A informativo, apartado A.127, identifica expresamente la excentricidad de elevación y los apoyos temporales para sustituir el rodamiento de giro. [10]

Se necesita criterio de ingeniería para convertir estos requisitos en un diseño de apoyos y un método de trabajo adecuados para la máquina real. La evaluación debe determinar las cargas, comprobar la estructura de acero de apoyo y las sujeciones, y definir las condiciones en las que puede utilizarse la disposición.

Confirme la configuración de la máquina para la sustitución

Confirme las posiciones de la pluma y de giro que se utilizarán durante el trabajo. Identifique los equipos que permanecerán en la máquina, el material que quede en las cintas o la estructura, los equipos temporales y los componentes que se retirarán. Utilice esta información para determinar el peso y el centro de gravedad de la máquina en cada etapa. Estos datos son necesarios para calcular las cargas en los apoyos y comprobar la estabilidad.

Compruebe si los planos de elevación existentes son aplicables a estas condiciones. Es posible que se hayan preparado para otra posición de la máquina o una disposición anterior de los equipos.

El acero añadido, los equipos de sustitución y la acumulación de material pueden modificar el peso y el equilibrio de la máquina. Las reparaciones pueden cambiar la rigidez y las deformaciones pueden afectar al anillo de apoyo del rodamiento. El funcionamiento normal no demuestra que la disposición temporal de elevación siga siendo adecuada.

La cláusula 5.9 de AS 4324.1:2025 exige verificar la masa y el centro de gravedad después de la construcción. También se aplica cuando las modificaciones afectan de forma significativa a la masa, el centro de gravedad, la estabilidad o el equilibrio. Utilice registros actuales y mediciones adecuadas para determinar la condición que se evalúa; no suponga que los valores del diseño original siguen siendo aplicables. [10]

Compare las placas de apoyo de los gatos y la estructura de acero que las sostiene con los planos. Compruebe su estado, las reparaciones previas y el acceso a las soldaduras críticas. Confirme las cargas para las que se diseñó cada detalle. Una placa gruesa no demuestra que el punto de elevación sea adecuado. El uso satisfactorio anterior no confirma que pueda soportar una carga distinta o funcionar con una disposición de apoyos modificada.

Durst y Vogt describen la elevación de la superestructura mediante gatos para descargar el rodamiento de giro antes de inspeccionarlo o sustituirlo. También explican una limitación al utilizar las cargas de los gatos para estimar el peso de la estructura: el rodamiento debe estar completamente descargado y todo el peso pertinente debe pasar por los apoyos medidos. Sus ejemplos no establecen la capacidad de un punto de elevación existente. [2]

Compruebe cómo se transfiere la carga entre los apoyos

No suponga que cada gato soportará la misma parte del peso. Esto puede subestimar la carga del gato más solicitado. El reparto de cargas depende de la ubicación de los apoyos, sus cotas iniciales, cuánto se deforman las estructuras superior e inferior y cómo funciona el sistema hidráulico.

Un apoyo no puede transmitir carga hasta que entra en contacto con la estructura. Una presión hidráulica igual y un desplazamiento igual de los gatos no implican necesariamente cargas iguales. Seleccione los controles y las mediciones de acuerdo con el reparto de cargas supuesto en la evaluación de ingeniería.

La tabla resume las condiciones que se deben comprobar. No constituye un procedimiento de elevación. El método aprobado debe establecer la secuencia real e identificar las comprobaciones necesarias antes de continuar con los trabajos.

Compruebe la estructura de acero alrededor de cada gato

Compruebe ambos extremos de cada gato. En la parte superior, siga la fuerza a través de la placa de contacto, los rigidizadores internos, las almas y las soldaduras hasta la estructura superior. En la base, siga la fuerza a través de la estructura metálica de apoyo inferior hasta el bastidor de traslación, los rieles o la cimentación temporal. Compruebe toda la trayectoria de carga, incluidos los detalles ocultos detrás de la placa de apoyo visible del gato.

Considere la posibilidad de que el gato se coloque descentrado o inclinado. Una excentricidad o una fuerza horizontal en la cabeza del gato puede flexionar una placa de apoyo o un alma que solo se haya comprobado para una carga vertical centrada. Especifique dónde debe situarse el gato, la excentricidad permitida y cualquier carga horizontal que deba soportarse. Confirme que el equipo de trabajo puede alcanzar y medir las posiciones requeridas.

Un asiento esférico permite un movimiento angular limitado. No elimina todos los problemas causados por una excentricidad o una carga lateral. La figura 1 muestra por qué importa la posición del gato, aunque la fuerza aplicada no cambie.

Compruebe el gato con la extensión necesaria para la elevación, considerando sus condiciones reales de apoyo y los límites del proveedor. No suponga que la cabeza del gato puede impedir el movimiento lateral. Si una restricción debe soportar una fuerza horizontal, compruebe sus conexiones y la estructura que recibe esa fuerza. [3]

Compruebe cuánto puede deformarse por flexión la estructura metálica durante la elevación. La flexión de una placa de apoyo puede inclinar un gato, transferir carga a otro apoyo o deformar el asiento del rodamiento. Establezca límites que mantengan un apoyo estable y permitan instalar correctamente el nuevo rodamiento. Cualquier propuesta de aceptar una deformación permanente requiere una evaluación de ingeniería específica. Detenga el trabajo y solicite una revisión de ingeniería si el movimiento o la deformación supera los límites evaluados.

Establezca una carga límite de trabajo para cada punto de apoyo de los gatos e indique las condiciones aplicables. Incluya la posición de la máquina, la dirección de la carga, la excentricidad permitida del gato y cualquier restricción durante la elevación o la sustentación. La capacidad nominal del gato no establece la capacidad de la estructura metálica que lo soporta. El método de trabajo debe mantener las cargas y los movimientos dentro de los límites evaluados.

Mantenga la estabilidad de la máquina durante toda la sustitución

Compruebe la estabilidad en dos niveles:

• La estructura superior elevada debe permanecer estable sobre los gatos y los apoyos temporales.
• La máquina completa debe permanecer estable sobre sus apoyos de traslación, como ruedas u orugas.

Un apoyo situado bajo la estructura puede soportar peso, pero no necesariamente impide que la estructura se levante o se desplace lateralmente. Incluya en el diseño de los apoyos los elementos de retención necesarios para evitar estos movimientos.

Para la máquina completa, aplique las comprobaciones de vuelco de la cláusula 4.1 de AS 4324.1:2025, incluidos los coeficientes de estabilidad exigidos y cada posible eje de vuelco. Compruebe por separado la estructura superior elevada, considerando sus apoyos temporales y elementos de retención reales. [10]

Evalúe las cargas de viento durante todo el periodo en que la máquina permanezca sobre apoyos temporales. La elevación puede ser breve, pero la retirada del rodamiento y las reparaciones pueden mantener la máquina apoyada durante varios días. Prevea posibles retrasos y considere el viento desde distintas direcciones.

La cláusula 3.4.11 exige asegurar la máquina contra los movimientos causados por el viento, con velocidades de viento determinadas según AS/NZS 1170.2. Si el diseño de mantenimiento utiliza una carga de viento inferior a la carga de viento de la máquina fuera de servicio, WW, indicada en la Norma, la especificación técnica debe definirla. Una elevación de corta duración no justifica por sí sola reducir la carga de viento para todo el cambio del rodamiento. [10]

Especifique cuándo debe detenerse la elevación y qué condiciones de viento puede soportar la máquina mientras permanece apoyada. Defina las medidas que se tomarán si empeora el tiempo, dejando margen suficiente para ejecutarlas. Una vez retirado el rodamiento, puede que ya no sea posible bajar la máquina sobre él. Por tanto, el plan debe explicar cómo se mantendrá estable la máquina en esa condición. Detener el trabajo no elimina por sí solo la carga de viento.

Evite también los movimientos inesperados de la pluma y otros conjuntos durante el mantenimiento. No dependa únicamente de la presión hidráulica retenida para mantenerlos en posición. El Boletín 128 de Australia Occidental describe incidentes en los que el aislamiento hidráulico no impidió el movimiento. [4] Identifique cómo podría moverse cada conjunto, incluso por su propio peso, y disponga los elementos de retención y las medidas de aislamiento necesarios para el trabajo. [5]

Planifique cómo sostener la carga y responder al fallo de un gato

Se han utilizado caballetes de acero con chapas de calce junto a los gatos hidráulicos como respaldo mecánico frente a un descenso involuntario si falla un sello del gato, una bomba o una línea hidráulica. La guía de mantenimiento de Shah ilustra esta disposición. [6]

Planifique cómo se transferirá la carga entre los gatos hidráulicos y los apoyos mecánicos. Compruebe que los caballetes, los calces y el acero de apoyo pueden soportar la carga y permanecer estables. Antes de que el personal trabaje debajo o cerca de la carga, verifique la condición de sostenimiento mecánico conforme a las instrucciones del equipo seleccionado. [3]

Algunas especificaciones técnicas de clientes exigen dos gatos en cada punto de elevación. Cuando sea aplicable, compruebe que un gato puede soportar la carga requerida en ese punto mientras el otro no está disponible. Evalúe el gato restante, su contacto con la estructura, el cambio de posición de la carga, el acero de apoyo y las conexiones hidráulicas.

Evalúe también qué ocurre si un gato falla de forma inesperada. Compruebe cómo se redistribuye la carga y si los apoyos restantes mantienen estable la máquina. Una manguera, válvula o detalle estructural compartido puede dejar ambos gatos expuestos al mismo fallo. Disponer de dos gatos no sustituye automáticamente a los apoyos mecánicos ni a los dispositivos de bloqueo.

Sostener la carga después de un fallo, transferirla a otro apoyo y continuar elevando son tareas diferentes. Una disposición capaz de sostener la carga después de un fallo puede no permitir seguir elevando.

Si existe una holgura sobre un apoyo de reserva, la estructura puede descender antes de que ese apoyo reciba la carga. Evalúe las fuerzas producidas por ese movimiento, además de la carga una vez que la estructura quede en reposo.

Defina cómo se mantendrá sostenida la carga mientras se ajusta o retira un gato. Compruebe que los bloques, bloqueos o apoyos alternativos necesarios puedan instalarse e inspeccionarse en esa fase del trabajo.

Compruebe el espacio de extracción y las superficies de montaje del rodamiento

Una disposición puede tener espacio suficiente con la máquina estacionada, pero presentar interferencias al elevar la estructura superior. Por ejemplo, una orejeta o un soporte saliente puede chocar con un travesaño antes de alcanzar la holgura necesaria para retirar el rodamiento. Los gatos y las placas de apoyo pueden tener resistencia suficiente, pero la interferencia sigue impidiendo la retirada. Continuar elevando puede introducir cargas en piezas que no fueron diseñadas para soportarlas.

Compruebe las holguras durante toda la elevación y a lo largo de la ruta de retirada del rodamiento. Considere la flexión de la estructura bajo carga y confirme que los gatos tengan carrera suficiente. Compruebe el espacio necesario para los apoyos mecánicos, las mangueras, las herramientas y el propio rodamiento.

Resuelva los cambios de acceso antes de la parada. Deje espacio suficiente para inspeccionar y, si es necesario, mecanizar las superficies de montaje después de retirar el rodamiento antiguo.

Las estructuras de acero situadas por encima y por debajo de un rodamiento de giro deben tener rigidez suficiente para distribuir las cargas alrededor del rodamiento. Si se deforman de forma desigual, algunas zonas del rodamiento pueden soportar más carga de la prevista. Rothe Erde explica esta relación y recomienda medir las superficies de montaje antes de la instalación, con reparación o mecanizado cuando sea necesario. Utilice los requisitos del proveedor del rodamiento que se instalará para decidir si las superficies son aceptables. [7], [8]

Al medir las superficies de montaje del rodamiento, registre cómo está apoyada la máquina y qué cargas soporta. El acero puede deformarse de manera diferente sobre gatos que durante el servicio. Esto puede modificar las lecturas de planitud.

Acuerde cómo se tendrá en cuenta esa flexión temporal antes de aceptar las superficies o decidir mecanizarlas. Compruebe la planitud bajo las condiciones de apoyo y carga especificadas por el proveedor del rodamiento. Evalúe por separado cómo se deformará el acero de apoyo bajo las cargas de operación. Cumplir una comprobación de planitud sobre gatos no demuestra que el nuevo rodamiento tendrá un apoyo adecuado en servicio. [9]

Proporcione al equipo de parada límites y comprobaciones claros

El método de trabajo debe indicar la posición de la máquina, las cargas previstas en los apoyos, las posiciones permitidas de los gatos y los límites de movimiento. Incluya los límites de viento y la respuesta ante un fallo del equipo. Identifique quién comprueba que los apoyos reciben carga, que el rodamiento está libre y que las holguras son suficientes. Indique quién puede autorizar la siguiente fase y qué debe hacerse si las mediciones quedan fuera de los límites acordados.

Seleccione instrumentos con rangos y calibración adecuados y explique cómo se utilizarán sus lecturas. La presión hidráulica puede ayudar a estimar la fuerza del gato, pero el cálculo debe considerar el área efectiva del pistón, la fricción y la disposición hidráulica. Una vez que un soporte mecánico o una tuerca de bloqueo recibe carga, la presión por sí sola no puede indicar la carga total en ese apoyo. El seguimiento comprueba si la máquina se comporta como se espera; no sustituye la evaluación de los apoyos.

Defina las comprobaciones y los registros necesarios antes de devolver la carga al nuevo rodamiento y volver a poner en marcha la máquina.

La disposición de los gatos puede convertirse en el factor limitante del cambio del rodamiento. Preste a esos puntos la misma atención que al rodamiento y resuelva sus requisitos de capacidad, estabilidad y acceso antes de la parada. ACE puede evaluar los apoyos temporales y trabajar con el propietario y el contratista de mantenimiento para coordinar los requisitos de elevación, medición e instalación del rodamiento.