CONFIABILIDAD: Más que una moda, una necesidad productiva.

P&S Ltda. Concepción, Chile. Fono / Fax:+56-41-326522contacto: edsalama@udec.cl / web: www.perfordrill.cl

Introducción

• ¿ Qué es la confiabilidad?– Es la probabilidad que un componente (equipo o

sistema) realice las tareas para las que fue diseñada, en forma satisfactoria, para un período de tiempo determinado cuando es utilizado bajo ciertas condiciones.

• El aumento de la Confiabilidad (disminución de imprevistos), trae enormes beneficios económicos, en especial cuando los procesos poseen altos costos por perdidas de producción.

Introducción

• ¿ Qué es la Ingeniería de Confiabilidad?– Existe en función de aumentar o mantener la fiabilidad

y disponibilidad de un componente, equipo, flota, etc.

• Elementos que atentan contra la confiabilidad de los sistemas– Fallas

– Mala estratégias de mantención

– Imprevistos

– Problemas de Diseño

Estrategias de Mantenimiento

• Mantenimiento Reactivo

– Hasta la ocurrencia de falla• Mantenimiento Preventivo

– Basada en el tiempo ( Estadístico)

• Mantenimiento Predictivo

– Análisis de Síntomas emitido por el equipo

• Mantenimiento Proactivo

– Minimizar causa raíz de falla

Monitoreo de Condiciones

• Así como un enfermo, cuya afección se verá reflejada en el aumento de la temperatura corporal, tóxinas en el flujo sanguineo, etc. Una máquina también emite señales que permiten evaluar el estado de esta. Al análisis de estos parámetros se le llama MONITOREO DE CONDICIONES.

Técnicas Monitoreo de Condiciones

• Análisis periódico de vibraciones– Todos los equipos rotatorios

• Análisis de vibraciones en línea– Equipos rotatorios críticos

• Análisis de aceite y de párticulas de desgaste– Equipos críticos y de baja velocidad

• Termografía– Componentes eléctricos, aislamientos térmicos

• Análisis espectral de la corriente de un motor– Estado de las barras del rotor, excentricidad

Técnicas Monitoreo de Condiciones

• Análisis del sonido ultrasónico ambiental– Fugas de fluidos a presión, fugas de vacío, trampas de

vapor, válvulas, condensadores

• Pulsos de eco ultrasónico– Espesores de estanques y cañerías

• Parámetros del proceso– Degradación mecánica o del proceso, corrosión de

paredes, hornos, calderas

Finalidades del Monitoreo de Condiciones

• Vigilancia de Máquinas:– Detectar condición para saber la existencia de problemas

(Valor global de la vibración, Residuos en el aceite, etc.)

• Diagnóstico de Fallas:– Determinar problema específico de una máquina

• Pronóstico de vida:– Estimación del tiempo de funcionamiento sin riesgo

SI NO

M O N I T O R E O

D E C O N D I C I O N E S

Costos

n Investigación inicial, preparación puntos de monitoreo, establecimiento de límites

n Contratación de personal especializado en el análisis técnico para el trabajo en conjunto con equipo de mantención.

Beneficios

n Virtual eliminación de las paradas no planeadas ( aumento de la confiabilidad y productividad).

n Eliminación de daños secundarios (falla rodamiento culmina en destrozo del reductor). Evitar falla catastrófica.

n No remplazo de componentes servibles.

n Disminución del stock de repuestos.

n Reducción del tiempo de reparación.

n Disminución de primas de seguro s

Análisis de vibraciones

• Rodamiento con canastillo destruido

RMSA

celer

ación

en

G-s

Frecuencia Orden

SH -Motor Reductor Hoist Pala 61 SH61HO

SH -Motor Reductor Hoist Pala 64 SH64HO

0 100 200 300 400 500 600 700 800

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05Max Amp .0481

A3H 06-AGOSH61HO

A3H 03-NOVSH64HO

RPM= 300.1 08:42:53 03-NOV-99 Punto= A3H SH64HO

Ordr:

Frec: Sp 2:

399.35

1997.5 .04810

SH - Motor Reductor Hoist Pala 64SH64HO -A3H Aceleración Pto.3 Horizontal

Route Waveform 03-NOV-99 08:42:53 (Order Tracked)

RMS = .4762 CARGA = 100.0 RPM = 300. RPS = 5.00

PK(+) = 4.42 PK(-) = 5.40 CRESTF= 11.33

0 20 40 60 80 100

-6

-4

-2

0

2

4

6

Time in mSecs

Acc

eler

atio

n in

G-s

CF ALARM

CF ALARM

PK ALARM

PK ALARM

Análisis de Aceite IDENTIFICACION DE MUESTRAS VISCOSID FT- IR F I N E ANALISIS ESPECTROMETRICO - PPM

N° ANALISIS H O R A S FECH. MUEST. 40°C O X I D A C SULFA NITRAC AGUA % G L I C O L HOLLIN ZnDTP FE C R P B C U S N A L NI AG S I B N A M G C A B A P ZN

ACEITE NUEVO 0 14-Oct-98 717 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 85 0 0 1 2 3 1 0 12 0 3 5 6 2 331 2

HOIST .57-01 13-May-99 1524 0.37 0.00 0.22 0.47 0.00 3.47 0.00 1825 5 6 545 19 1576 13 0 478 0 322 43 289 0 2386 154

OBSERVACIONES: - V ISCOSIDAD ALTA ORIGINADO POR LA ALTA CONTAMINACION CON HIDROCARBURO COCKIFICADO (CARBON) Y DESGASTES METALICOS.

- PRESENCIA DE CARBON (HOLLIN) IMPLICA DESARROLLO DE ALTAS TEMPERATURAS PUNTUALES QUE COCKIFICAN Y OXIDAN EL ACEITE.

ESTE CARBON ES ABRASIVO Y JUNTO AL POLVO PRESENTE PRODUCEN DESGASTE ABRASIVO.

- SE DETECTA CONTAMINACION CON AGUA, INVESTIGAR ORIGEN.

A L E R T A - DESGASTE AVANZADO DE FIERRO F INE - COARSE, Y COBRE FINE, ATRIBUIBLE A LA CONTAMINACION CON POLVO Y CARBON ABRASIVOS.

- SE DETECTA MAYOR CONTENIDO DE ADIT IVOS FOSFORO Y MOLIBDENO.

- PRESENCIA DE AL, P, ZN y CA INDICAN PROBABLE CONTAMINACION CON OTRO ACEITE O GRASA.

- ALTO CONTENIDO DE CARBON INTERRUMPE CONTEO DE PARTICULAS.

- CAMBIO INMEDIATO DEL ACEITE SI AUN ESTA EN USO.

- ENVIAR NUEVA MUESTRA

Termografía

Métodos de análisis de fallas

• Métodos para analizar datos históricos

– Análisis de Pareto (análisis ABC)

– Diagrama causa efecto ( Espina de pescado)

• Métodos predictivos o históricos

– Arboles de fallas (FTA)

– Análisis de los modos de falla (FMA)

– Análisis de los modos y efectos de falla (FMEA)

• Matrices de severidad

• HAZOP

– Análisis de los modos, efectos y criticidad de falla (FMECA)

– Análisis en función de las desviaciones ( Kepner y Tregoe).

Diagrama Causa Efecto

r e g u l a c i ó n d e p r e s i ó n

o r u g a s l a r g a s l ub r i cac ión a s e o m a n u a l / a u t . N o a m o r t i g u a d o r h i d .

carrera ci l indro l evan te f i l t ros m a t e r i a l p e n d i e n t e t e r r e n o

b r a z o p a l a n c a c o r t o p i v o t e f u g a s v e l o c i d a d c o n t i n u a

< d e p i v o t e c e r r a d o c a p a c i d a d d e c a r g a r o c e t e r r e n o c o m a n d o s

s p r o c k e t d e s g a s t a d o winch i n s p e c c i o n e s

t a r j e t a s d e P L C ruido v i b r a c i o n e s c o n t a m i n a c i ó n c i l indros

p r o g r a m a d e c o n t r o l s i n t o n í a ace i t e s e ñ a l f i l tros

c o n t r o l d e p o s i c i ó n s o l e n o i d e p r e s i ó n v á l v u l a s e r v o p a r t e s c r í t i c a s

s e n s o r e s t e m p e r a t u r a s i s t . h i d . a c e i t e h i d . b o m b a d e r e p u e s t o

Monitoreo de condición Repuestos Control

Operación Mantención Diseño

Fractura brazo

de Dirección

Análisis de Pareto

Horas de Imprevistos Flota 495, Nov'99 feb'00

3 1 %

4 8 %

6 2 %

8 3 % 9 0 % 9 5 % 9 8 % 9 9 % 1 0 0 % 1 0 0 %7 7 %

0

50

1 0 0

1 5 0

2 0 0

2 5 0

3 0 0

3 5 0

AA 0 0DR00

DG00M A 0 0

J A 0 0M E 0 0

D F 0 0ML0 0

A T 0 0A B 0 0

CA0 0

S i s t e m a s

Hora

s

0 %

2 0 %

4 0 %

6 0 %

8 0 %

1 0 0 %

1 2 0 %

G r á f i c o d e P a r e t o p o r S i s t e m a s F l o t a 4 9 5 , N o v ' 9 9

F e b ' 0 0

0 %

2 0 %

4 0 %

6 0 %

8 0 %

1 0 0 %

1 2 0 %

0 % 2 0 % 4 0 % 6 0 % 8 0 % 1 0 0 % 1 2 0 %

P o r c e n t a j e d e C a í d a s A c u m u l a d a s

Po

rcen

taje

de

Ho

ras

Acu

mu

lad

as

RCM ( Reliability Center Maintenance)

• Integra todos los tipos de mantenimiento

• Siete preguntas básicas:– Cuáles son las funciones?

– De qué forma puede fallar?

– Qué causa que falle?

– Qué sucede cuando falla?

– Que ocurre si falla?

– Qué se puede hacer para prevenir los fallos?

– Qué sucede si no puede prevenirse el fallo?

Problemas de Diseño

• Análisis Estructural a través de Elementos Finitos

Modelo EF Cono de Cola, T-35 Pillán

Problemas de Diseño

• Análisis de Confiabilidad EstructuralReliability Index FLIM(1) [O2.pti]

1000 3400 5800 8200 10600 13000 15400 17800 20200 22600 250002.69

3.44

4.20

4.95

5.71

6.47

7.22

7.98

8.73

9.49

10.24Beta

ts

Evolución de la Confiabilidad en el tiempo componente crítico avión T-35 Pillán

Listado de Profesionales

• Eduardo Salamanca Henríquez

– Ingeniero Civil Mecánico, MSc y candidato a Doctor en Ingeniería Mecánica, Universidad de Concepción.

– Experto en Monitoreo de Condiciones y Confiabilidad de Sistemas.

– Gerente General.

• Rodrigo Pascual Jiménez

– Ingeniero Civil Mecánico y Doctor en Ingeniería Mecánica, Universidad de Lieja, Bélgica.

– Experto en Análisis Modal y Confiabilidad de Sistemas.

– Profesor Titular, Depto Ingeniería Mecánica Universidad de Chile.

Listado de Asesores

• Juan E. Salgado Roa

– Ingeniero Civil Mecánico Universidad de Concepción.

– Gerente Técnico Perfor Drill Ltda.

– Experto en sistemas hidráulicos y turbomáquinas.

• Santiago Gillies De Landeta

– Ingeniero Ejecución Mecánico Universidad de

Concepción.

– Experto en Oleodinámica y Lubricación.

NUESTROS INGENIEROS POSEEN LOS CONOCIMIENTOS Y LA CAPACIDAD

PARA INTEGRARSE CON LAS UNIDADES MANTENEDORAS.

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REDUCIR COSTOS