Estrategias de Mantenimiento Centrado en La Confiabilidad Autor Felix Zabala 2013

UNIVERSIDAD NORORIENTAL PRIVADA

GRAN MARISCAL DE AYACUCHO

DECANATO DE POSTGRADO

MAESTRA EN INGENIERA DE MANTENIMIENTO

MENCIN: GERENCIA DE SEGURIDAD Y CONFIABILIDAD

INDUSTRIAL

SEDE BARCELONA

ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA

CONFIABILIDAD PARA LOS TURBOGENERADORES A GAS

MARCA PRATT&WHITNEY MODELO FT-8 MOBILE PAC

INSTALADOS EN EL COMPLEJO MEJORADOR DE CRUDO

PETROCEDEO PDVSA

Trabajo presentado como requisito parcial para optar al Grado de Magster

Scientiarum en Ingeniera de Mantenimiento Mencin Gerencia de Seguridad y

Confiabilidad Industrial

AUTOR: ING. FLIX ZABALA

TUTOR: ING. ROSSY INDRIAGO SILVA M.Sc.

Barcelona, febrero de 2014






INDUSTRIAL

SEDE BARCELONA

ACEPTACIN DEL TUTOR

Por la presente, hago constar que he ledo el proyecto de trabajo de grado (tesis)

presentado por el ciudadano: FLIX ZABALA para optar al Grado de Magster

Scientiarum en Ingeniera de Mantenimiento , Mencin Gerencia de Seguridad y

Confiabilidad Industrial, cuyo ttulo es: ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO

CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD PARA LOS TURBOGENERADORES A

GAS MARCA PRATT&WHITNEY MODELO FT-8 MOBILE PAC INSTALADOS

EN EL COMPLEJO MEJORADOR DE CRUDO PETROCEDEO PDVSA y que

acepto asesorar al estudiante en calidad de Tutor, durante la etapa del desarrollo del

Trabajo (Tesis) hasta su presentacin y evaluacin.

En la Ciudad de Barcelona a los 06 de febrero de 2014

_______________________

ING. ROSSY INDRIAGO SILVA M.Sc.

Nombre y Apellido

CI: 9277683

DEDICATORIA

Es mi deseo dedicarle este trabajo en primera instancia a DIOS Todopoderoso, la

energa que mueve todo el universo, por haberme dado las fuerzas y la constancia que

necesit para lograr todas mis metas. En segunda instancia y no menos importante a

mi madre que con todo su amor y dedicacin ha sabido ensearme valores y

principios muy importantes que han guiado mi vida tales como: honestidad,

humildad, paciencia, tica y perseverancia. Y finalmente a mi esposa y mis hijos

Anthonny, Enrique y Rafael que son la luz que orientan mi rumbo hacia la felicidad.

Flix j. Zabala A.

AGRADECIMIENTO

A la UGMA, por darme la oportunidad de pertenecer a tan prestigiosa casa de

estudios y complementar mi formacin profesional.

A mi Tutor Acadmico ING. ROSSY INDRIAGO SILVA M.Sc., por guiarme

en la realizacin de este trabajo, gracias profesora por haber compartido sus

conocimientos conmigo y su gran ayuda para lograr esta meta tan importante.

Agradezco a la Universidad Gran Mariscal de Ayacucho y a mis profesores

por los conocimientos adquiridos.

Agradezco a mis compaeros y amigos de clase por haber compartido este

proyecto que es una meta lograda en mi vida.

Agradezco a mis amigos y compaeros de trabajo de la empresa Mixta

Petrocedeo por todo el apoyo y cooperacin en el desarrollo de este Trabajo de

Investigacin.

Flix j. Zabala A.

VI

NDICE GENERAL

pp.

Pgina de presentacin...... I

Carta de aceptacin del tutor..... III

Dedicatoria........ IV

Agradecimiento..... V

ndice general.... VI

Lista de cuadros................ X

Lista de figuras.. XXI

Lista de grficos.... XXIII

Resumen XXIV

Introduccin.. 1

Captulo:

I El Problema

Planteamiento del problema.. 5

Objetivo de la investigacin............. 13

Objetivo general.... 13

Objetivos especficos..... 13

Justificacin e Importancia.... 14

Alcance y Limitaciones..... 15

II Marco Referencial

Antecedentes de la Investigacin...... 17

Bases Tericas.... 22

Mantenimiento...... 22

Objetivos del Mantenimiento.... 22

VII

Tipos de Mantenimiento....... 26

Mantenimiento Preventivo.... 22

El Mantenimiento Preventivo Sistemtico... 23

Ventajas que Proporciona el Mantenimiento Preventivo.. 23

Inconvenientes que Proporciona el Mantenimiento Preventivo 24

Aplicaciones ms Adecuadas para Mantenimiento Preventivo.. 24

Mantenimiento Preventivo Condicional o Segn Condicin. 24

Mantenimiento Predictivo. 24

Ventajas que Proporciona el Mantenimiento Predictivo... 25

Inconvenientes que Proporciona el Mantenimiento Predictivo. 25

Aplicaciones ms Adecuadas para el Mantenimiento Predictivo... 26

Mantenimiento Correctivo.... 26

Ventajas que Proporciona el Mantenimiento Correctivo.. 26

Inconvenientes que Proporciona el Mantenimiento Correctivo 26

Aplicaciones ms Adecuadas para el Mantenimiento Correctivo. 27

Mantenimiento Centrado en Confiabilidad....... 29

Funciones y Estndares de Funcionamiento.. 30

Parmetros de Funcionamiento. 31

Fallas Funcionales............................................................................................ 33

Modos de Fallas................................................................................................ 33

Categoras de los Modos de falla... 34

Definicin de Cantidad de Detalle.. 35

Efecto de las Fallas........................................................................................... 35

Notas de Informacin sobre Modos y Efectos de Fallas.... 36

Consecuencias de las Fallas... 37

Funciones Ocultas y Evidentes... 38

Fallas Ocultas y Dispositivos de Seguridad..... 38

Prevencin de la Falla Oculta. 38

Tareas de Mantenimiento Definidas por la Metodologa del MCC.. 39

Seleccin de Tareas...... 46

VIII

Acciones a falta de..... 49

Bsqueda de Falla y Fallas mltiples.... 49

Conceptos Asociados al Anlisis de Confiabilidad... 50

Diagrama de Flujo del MCC. 53

Herramientas Utilizadas en el MCC.. 55

Diagrama Funcin Entrada Salida (EFS).. 55

Diagrama Funcional.. 55

Anlisis de Modos y Efectos de Fallas (AMEF)....... 55

Anlisis de Criticidad.... 57

rbol Lgico de Decisiones.. 68

Glosario..... 71

Resea institucional... 73

Orgenes y creacin de la empresa.... 73

Misin.... 74

Visin.... 74

Objetivos... 75

III Marco Metodolgico

Diseo y Tipo de Investigacin.... 77

Poblacin y Muestra. 81

Tcnicas de Recoleccin de la Datos... 82

Validez y Confiabilidad.... 85

Tcnicas de Anlisis de Datos... 86

Procedimientos Para Desarrollo de Los Objetivos... 93

IX

IV Presentacin y Anlisis de los Resultados

Presentacin y Anlisis de los Resultados.... 95

Contexto Operacional de los Turbos Generadores..... 97

Turbina Dual (Gas/Diesel) FT-8 Mobile Pac 100

Sistema de Flujo de Aire Primario.. 100

Sistema de Flujo de Aire Secundario... 103

Sistema Hidrulico de Arranque. 107

Generador de Gas GG8 113

Sistema Hidrulico 118

Sistema de Alimentacin de Combustible... 123

Turbina de Potencia... 128

Sistema de Lubricacin de la Turbina FT8 y el Generador de Gas GG8,... 134

Sistema Regulador de Aire Frio... 140

Sistema de Purga de Aire. 144

Cuarto de Control.. 148

Generador Elctrico... 151

Anlisis de los Modos, Efectos de Fallas y Criticidad (AMEFC)... 161

Determinacin las Tareas de Mantenimiento Predictivo y Preventivo 243

Estrategias de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad para prevenir y

manejar las fallas que se podran presentar en los turbogeneradores a gas

marca Pratt&Whitney modelo FT8 MOBILE PAC

323

V Conclusiones y Recomendaciones

Conclusiones. 323

Recomendaciones.. 343

Referencias Bibliogrficas 345

X

LISTA DE CUADROS

Cuadro pp.

1 Diagnstico del Problema.. 10

3 Identificacin de Riesgo por la Asociacin Nacional de Fuego de los

Estados Unidos de Norte Amrica

62

2 Criterios de Evaluacin Factor de Criticidad en SHA (FCSHA)........... 61

4 Criterios de Evaluacin del Factor de Reduccin de Consecuencias

(FRSHA)...........

63

5 Criterios de Evaluacin del Factor de Mitigacin en SHA

(FMSHA)..........................................................................................

63

6 Criterios de Evaluacin del Factor de Criticidad de Procesos (FCP),

para el Clculo del ndice de Criticidad por Procesos (ICP)..

64

7 Criterios de Evaluacin del Factor de Respaldo de Proceso (FRP),

para el Clculo del ndice de Criticidad por Procesos (ICP)..

65

8 Criterio para el Anlisis de Fallas.. 65

9 Matriz de ndice Global de Criticidad Basado en Riesgo (IGCBR).... 66

10 Intervalos de Bsqueda de Fallas, Disponibilidad y Confiabilidad. 69

11 Operacionalizacin de las Variables.. 80

12 Hoja Lista de Componentes.. 89

13 Hoja Lista de Instrumentos 90

14 Hoja Anlisis de Modo, Efecto de Falla y Criticidad (AMEFC) 91

15 Hoja de Decisin del MCC 92

17 Lista de Componentes del Sistema de Flujo de Aire Primario 101

18 Lista de Instrumentos del Sistema de Flujo de Aire Primario de la

Turbina.

102

19 Lista de Componentes del Sistema de Flujo de Aire Secundario de la

Turbina FT8.

105

20 Lista de Instrumentos Del Sistema de Flujo de Aire Secundario de la

Turbina FT8.

106

XI

21 Lista de componentes del Sistema Hidrulico de Arranque de la

Turbina FT-8

111

22 Lista de instrumentos del Sistema Hidrulico de Arranque de la

Turbina FT-8

112

23 Lista de componentes del Generador de Gas GG8 de la Turbina FT-8. 116

24 Lista de instrumentos del Generador de Gas GG8 de la Turbina FT-8. 117

25 Lista de componentes del Sistema Hidrulico 121

26 Lista de instrumentos del Sistema Hidrulico 122

27 Lista de componentes del Sistema de Alimentacin de Combustible... 126

28 Lista de instrumentos del Sistema de Alimentacin de Combustible

de la Turbina FT-8...

127

29 Lista de componentes de la Turbina de Potencia FT8. 131

30 Lista de instrumentos de la Turbina Potencia FT8.... 132

31 Lista de instrumentos de la Turbina Potencia FT 8... 133

32 Lista de componentes del Sistema de Lubricacin de La Turbina FT8

y el Generador de Gas GG8

136

33 Lista de instrumentos del Sistema de Lubricacin de La Turbina FT8

y el Generador de Gas GG8...

138

34 Lista de componentes del Sistema Regulador de Aire Fro. 142

35 Lista de instrumentos del Sistema Regulador de Aire.. 143

36 Lista de componentes del Sistema de Drenaje de Aire. 146

37 Lista de instrumentos del Sistema de Drenaje de Aire.. 147

38 Lista de componentes cuarto de control. 149

39 Lista de componentes del cuarto de control... 150

40 Lista de componentes del Generador Elctrico 152

41 Lista de Instrumentos del Generador Elctrico.. 153

42 Lista de componentes de Sistema de Aire de Enfriamiento del

Generador Elctrico...

155

43 Lista de instrumentos del Sistema de Aire de Enfriamiento del

Generador Elctrico...

156

XII

44 Lista de componentes del Sistema de Lubricacin del Generador

Elctrico

158

45 Lista de instrumentos del Sistema de Lubricacin del Generador

Elctrico

159

46 Hoja Anlisis de Modo, Efectos de Falla y Criticidad (AMEFC) del

Dmper DMP1503 163

47 Hoja Anlisis de Modo, Efectos de Falla y Criticidad (AMEFC) de

los Filtros F1501 y F1502. 164

48 Hoja Anlisis de Modo, Efectos de Falla y Criticidad (AMEFC) de la

Compuerta DMP1501.. 165

49 Hoja Anlisis de Modo, Efecto de falla y Criticidad (AMEFC) del

Ventilador FAN1501. 166

50 Hoja Anlisis de Modo, Efecto de falla y Criticidad (AMEFC) del

Ventilador FAN1502. 167


bomba hidrulica P101.. 168


Tanque TK101... 169


los Filtros F101/F102/F103/F104. 170


Vlvula Check CV103.. 171


Caja de Engranaje del Generador de Gas GG8 172


Compresor del Generador de Gas GG8 173


las Cmaras de Combustin.

175


Turbina de Alta Presin del Generador de Gas G88. 176

XIII


Bomba hidrulica GP501.. 177

60 Hoja Anlisis de Modo, Efectos de Falla y Criticidad (AMEFC)







Filtro F502. 182


Servo Vlvula SV501... 183


Vlvula Reguladora de presin PRV501... 184


Vlvula de Seguridad de Sobrepresin PSV501... 185


Actuador Hidrulico VSV. ... 186

68

Hoja Anlisis de Modo, Efectos de Falla y Criticidad (AMEFC) del

Actuador Hidrulico IGV. 187


Vlvula de Bola BAV1103... 188


Vlvula de Control de Flujo FV1103 189


Filtro F1101... 190


Medidor de Flujo FM1101.. 191


Vlvula Solenoide SOV1101... 192

XIV


Vlvula Solenoide SOV1102... 193


Vlvula Control de Flujo FCV1101.. 194


Vlvula Solenoide SOV1105.. 195


Vlvula Check CV1101... 196


Vlvula de Seguridad de sobre presin PSV1101... 197

79 Hoja Anlisis de Modo, Efectos de Falla y Criticidad (AMEFC) de las

boquillas Nozzle Tipo 9... 198

80 Hoja Anlisis de Modo, Efectos de Falla y Criticidad (AMEFC) de los

labes de la Turbina FT8.... 199


Eje de la Turbina FT8 200


Rodamiento N 7 de la Turbina FT8... 201


Rodamiento N 8 de la Turbina FT8 202


Rodamiento N 9 de la Turbina FT8 203


Enfriador de aceite AC601.. 204


Vlvula de Control de Temperatura TCV601... 205

XV


Bomba de Engranaje de Desplazamiento Positivo Main AC Pump 206


Bomba de Engranaje de Desplazamiento Positivo Emergency DC

Pump 207


Vlvulas Check CV601/ CV602/ CV603/ CV604/ CV605.. 208


Vlvula Reguladora de Presin PDCV601.. 209


Tanque TK601. 210


Filtro F605... 211


Filtro F606... 212


Filtro F607... 213


Intercambiador de Calor HX1601... 214


Vlvula Solenoide EC2 y la Vlvula Mariposa AB5.. 215


Vlvula Solenoide EC8 y la Vlvula Mariposa AB6. 216







XVI




Vlvula Solenoide EC7 y las Vlvulas Mariposa LPT Cooling

Valve (R/S) y LPT Cooling Valve (L/S) 221


Filtro F. 222


Enfriador de Aceite Oil Cooler.. 223


Vlvula de Control de Temperatura TCV3001.. 224


Bomba de Arranque, Parada y Emergencia P-01.... 225


Bomba Accionada por el Generador GDP.. 226


Tanque de Aceite del Sistema de Lubricacin del Generador

Elctrico... 227


Vlvulas de Alivio de Presin PSV3001/PSV3002/PSV3003........ 228


Vlvula de Control de Temperatura TCV3001. 229


Mdulo de Excitacin del Generador Elctrico... 230


Rotor Bobinado.... 231


Bobinas del Estator del Generador. 232

114 Resultados del AMEFC del Turbogenerador Dual (Gas/Diesel) FT-8

MOBILE PAC. 233

XVII

115 Resultados del AMEFC del Turbogenerador Dual (Gas/Diesel) FT-8

MOBILE PAC. ... 235

116 Hoja de decisin del Dmper DMP1503.. 245

117 Hoja de decisin de los Filtros F1501/F1501-1/F1502/F1502-1.... 246

118 Hoja de decisin de la Compuerta DMP1501...... 247

119 Hoja de decisin del Ventilador FAN1501.. 248

120 Hoja de decisin del Ventilador FAN1502.. 249

121 Hoja de decisin de la Bomba Hidrulica P101.. 250

122 Hoja de decisin del Tanque de 60 galones TK101..... 251

123 Hoja de decisin de los Filtros F101/F102/F103/F104.. 252

124 Hoja de decisin de la Vlvula Check CV103..... 253

125 Hoja de decisin de la Caja de engranaje. ... 254

126 Hoja de decisin del Compresor.. 255

127 Hoja de decisin de la Cmara de Combustin. .. 257

128 Hoja de decisin de la Turbina de Alta Presin.. 258

129 Hoja de decisin de la Bomba Hidrulica GP501... 259

130 Hoja de decisin de la Vlvulas Check CV501... 261



133 Hoja de decisin de la Servo vlvula SV501... 264

134 Hoja de decisin del Filtro F502, .... 265

135 Hoja de decisin de la Vlvula Reguladora de Presin PRV501. 266

136 Hoja de decisin de la Vlvula de Seguridad de Sobrepresin PSV501, 267

137 Hoja de decisin del Actuador Hidrulico VSV. .... 268

138 Hoja de decisin del Actuador Hidrulico IGV... 269

139 Hoja de decisin de la Vlvula de Bola BAV1103.. 270

140 Hoja de decisin de la Vlvula de Control de Flujo FV1103. 271

141 Hoja de decisin del Filtro Ensamblado, carbn acero F1101. 272

142 Hoja de decisin del Medidor de Flujo Coreolis FM1101... 273

143 Hoja de decisin de la Vlvula Solenoide SVO1101... 274

XVIII

144 Hoja de decisin de la Vlvula Solenoide SVO1102... 275

145 Hoja de decisin de la Vlvula de Control Motorizada FCV1101.. 276

146 Hoja de decisin de la Vlvula Solenoide SOV1105... 298

147 Hoja de decisin de la Vlvula Ckeck CV1101... 278

148 Hoja de decisin de la Vlvula de Seguridad de Presin PSV1101. 279

149 Hoja de decisin de la Boquillas Nozzle Tipo 9.. 280

150 Hoja de decisin de los labes de la Turbina FT-8. 281

151 Hoja de decisin del Eje de la Turbina FT-8.... 282

152 Hoja de decisin del Rodamiento N 7..... 283



155 Hoja de decisin del Enfriador de Aceite AC601........ 286

156 Hoja de decisin de la Vlvula de Control de Temperatura TCV601.. 287

157 Hoja de decisin de la Bomba de Engranaje de Desplazamiento

Positivo, Main AC Pump. ... 288

158 Hoja de decisin de la Bomba de Engranaje de Desplazamiento

Positivo, EMERGENCY DC PUMP. 289

159 Hoja de decisin de las Vlvulas Check

CV601/CV602/CV603/CV604/CV605.. 290

160 Hoja de decisin de la Vlvula Reguladora de Presin PDCV601. 291

161 Hoja de decisin del Tanque de 140 litros TK601... 292

162 Hoja de decisin del Filtro F605...... 293

163 Hoja de decisin del Filtro F605..... 294

164 Hoja de decisin del Filtro F607..... 295

165 Hoja de decisin del Intercambiador de Calor HX1601.. 296

166 Hoja de decisin de la Vlvula Solenoide y la Vlvula Mariposa EC3

& AB5.. 297

167 Hoja de decisin de las Vlvula solenoide y la Vlvula Mariposa

EC8&AB6 298

XIX

168 Hoja de decisin de la Vlvula Solenoide y la Vlvula Mariposa

EC6&AB3.... 299

169 Hoja de decisin de la Vlvula solenoide y la Vlvula Mariposa EC4 &

AB4.. 300

170 Hoja de decisin de la Vlvula solenoide y la Vlvula Mariposa EC9 &

AB2.. 301

171 Hoja de decisin de la Vlvula Solenoide y la Vlvula Mariposa EC5

& AB1.. 302

172 Hoja de decisin de la Vlvula Solenoide y la Vlvula Mariposa EC7,

LPT Cooling valve (R/S), LPT Cooling valve (L/S). 303

173 Hoja de decisin del Filtro F. .. 304

174 Hoja de decisin del OIL COOLER. ... 305

175 Hoja de decisin de la Vlvula de Control de Temperatura

TVC3001 306

176 Hoja de decisin de la Bomba de Arranque, Parada y Emergencia P-

01. 307

177 Hoja de decisin de la Bomba accionada por el Generador Drive

Pump. .. 308

178 Hoja de decisin del Tanque de Aceite. ...... 309

179 Hoja de decisin de las Vlvulas de Alivio de Presin

PSV3001/PSV3002/PSV3003.... 310

180 Hoja de decisin de la Vlvula de Control de Temperatura TCV3001.... 311

181 Hoja de decisin del Mdulo de Excitacin. ... 312

182 Hoja de decisin del Rotor Bobinado. . 313

183 Hoja de decisin de las Bobinas del Estator. .. 314

184 Modos de Fallas de los componentes de la Turbina Dual (Gas/Diesel)

FT-8 MOBILE PAC. .. 315

185 Tareas de mantenimiento resultante del anlisis de los componentes de

la Turbina Dual (Gas/Diesel) FT-8 MOBILE PAC. 317

186 Resumen de consecuencias de los Modos de Fallas por Subsistema... 319

XX

187 Resumen de las tareas del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad

de los Subsistemas del Turbina Dual (Gas/Diesel) FT-8 MOBILE

PAC.. 321

188 Hoja de Tareas de Mantenimiento para el Generador de Gas GG8 326

189 Hoja de Tareas de Mantenimiento para el Generador Elctrico. 326

190 Hoja de Tareas de Mantenimiento para el Sistema de Alimentacin de

Combustible..

327

191 Hoja de Tareas de Mantenimiento para el Sistema de Flujo de Aire

Primario...

329

192 Hoja de Tareas de Mantenimiento para el Sistema de flujo de aire

secundario..

330

193 Hoja de Tareas de Mantenimiento para el Sistema de lubricacin de la

Turbina FT8 y el Generador de Gas GG8

331

194 Hoja de Tareas de Mantenimiento para el Sistema de lubricacin del

Generador Elctrico..

333

195 Hoja de Tareas de Mantenimiento para el Sistema hidrulico 335

196 Hoja de Tareas de Mantenimiento para el Sistema Hidrulico de

Arranque.

337

197 Hoja de Tareas de Mantenimiento para el Sistema regulador de aire

fro.

339

198 Hoja de Tareas de Mantenimiento para el Turbina FT8. 339

XXI

LISTA DE FIGURAS

Figura pp.

1 Vista Final del FT8 MOBILE PAC Gas Turbine Package... 8

2 Vista Elevacin del FT8 MOBILE PAC Gas Turbine

Package.. 9

3 Vista de Planta del FT8 MOBILE PAC Gas Turbine

Package........... 9

4 Esquema de mantenimiento.... 28

5 Parmetros de funcionamiento.... 32

6 Categoras de modos de falla. .... 34

7 Curva P-F... 40

8 Intervalo P-F.... 40

9 Intervalo P-F Neto....... 41

10 Clasificacin de tareas generalmente aceptadas en un proceso de

RCM... 46

11 Diagrama de Flujo del MCC... 54

12 Diagrama de Decisin del MCC... 70

13 Diagrama de Bloque de Proceso del Turbogenerador FT-8 MOBILE

PAC. ....... 95

14 Diagrama de Entrada, Procesos y Salida del Turbogenerador FT-8

MOBILE PAC. .... 96

15 Plano del Sistema de Aire Primario y Secundario... 103

16 Plano del Sistema Hidrulico de Arranque de la Turbina FT-8... 107

17 Plano P&ID del Sistema Hidrulico de Arranque de la Turbina FT-8. 108

18 Plano P&ID del Arrancador Hidrulico de la Turbina FT-8... 109

19 Plano de localizacin del Arrancador Hidrulico de la Turbina FT-8. 110

20 Plano del Generador Gas GG8 de la Turbina FT-8.. 113

21 Plano de la Cmara de Combustin del Generador de Gas 114

XXII

GG8.....

22 Plano P&DI del Generador de Gas GG8.. 115

23 Plano de los Componentes del Sistema Hidrulico 118

24 Plano de localizacin de los Actuadores VSV y IGV. 119

25 Plano P&DI del Sistema Hidrulico 120

26 Plano del Sistema de Alimentacin de Combustible de la Turbina

FT-8 .... 124

27 PI&D del Sistema de Alimentacin de Combustible y Cmara de

Combustin de la Turbina FT-8... 125

28 Dibujo del Conjunto Compresor Baja/ Alta, Turbina Baja/Alta, Cmara

de Combustin y Turbina de Potencia. . 128

29 Plano P&DI de la Turbina FT-8.

...... 129

30 Plano P&DI de la Turbina FT-8. ... 130

31 Plano del Sistema de Lubricacin de la Turbina FT8 y el Generador de

Gas GG8, ..... 135

32 Plano del Sistema Regulador de Aire Fro. ..... 140

33 Plano del Sistema de Purga de Aire. .... 144

34 Plano P&DI del Sistema de Drenaje de Aire.... 145

35 Plano del Cuarto de Control..... 148

36 Plano del Sistema de Aire de Enfriamiento del Generador 154

37 Plano del Sistema de Lubricacin del Generador Elctrico. .

157

XXIII

LISTA DE GRFICOS

Grfico pp.

1 Total de Modos de Fallas por Subsistema. 237

2 Total de Modos de Fallas de Alta Criticidad por Subsistema 238

3 Total de Modos de Fallas de Criticidad Media por Subsistema 239

4 Total de Modos de Fallas de Baja Criticidad por Subsistema... 240

5 Total de Modos de Fallas de No Criticidad por Subsistema.. 241

6 Porcentaje de Modos de Fallos del Turbogenerador Dual (Gas/Diesel)

FT-8 MOBILE PAC..

242

7 Resumen porcentual de los Modos de Fallas segn su

categora 320

8 Resumen porcentual de las Tareas del Mantenimiento Centrado en la

Confiabilidad de los Subsistemas de la Turbina Dual (Gas/Diesel)

FT-8 MOBILE PAC..

322






INDUSTRIAL

SEDE BARCELONA

ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA

CONFIABILIDAD PARA LOS TURBOGENERADORES A GAS MARCA

PRATT&WHITNEY MODELO FT-8 MOBILE PAC INSTALADOS EN EL

COMPLEJO MEJORADOR DE CRUDO PETROCEDEO PDVSA

Autor: ING. FLIX ZABALA

Tutor a Acadmico: ING. ROSSY INDRIAGO

SILVA M.Sc.

RESUMEN

El objetivo principal de este trabajo de investigacin es definir Estrategias de Mantenimiento

Centrado en la Confiabilidad para los cuatro (04) turbogeneradores a gas marca Pratt&Whitney

modelo FT8 MOBILE PAC, instalados en el complejo Mejorador de Crudo Petrocedeo, con fines de

mantener la confiabilidad de los equipos, logra la mejor relacin coste / riesgo-efectividad de las

tareas de mantenimiento y prolongar la vida til de estos activos. Para el logro de este objetivo se

realiz una exposicin del contexto operacional de los equipos, recopilando informacin de las

caractersticas operativas. Despus con la asesora del personal de instalacin, mantenimiento y

operaciones se describi las funciones de los subsistemas de integran el turbogenerador.

Posteriormente se utiliza la tcnica de Anlisis de Modos y Efectos de Fallas y Criticidad para

responder a las preguntas De qu forma puede fallar el equipo?, Qu causa qu falle el equipo?,

Qu sucede cuando falla el equipo? Y Qu ocurre si falla el equipo? Luego a estos resultados se le

aplico la tcnica de rbol Lgico de Decisiones del MCC para determinar las tareas de mantenimiento

ms apropiadas. Finalmente se realiz un anlisis de los resultados para obtener las estrategias de

mantenimiento.

DESCRIPTORES: Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad, Seguridad Industrial, Falla,

Control, Anlisis de Criticidad, AMEFC.

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INTRODUCCIN

En las ltimas dcadas, el rea de mantenimiento ha evolucionado aceleradamente,

principalmente en aspectos de tipo tecnolgico, organizacional y econmico. Esto se

le atribuye al desarrollo industrial producto del avance tecnolgico, llegando a ser el

mantenimiento parte esencial de la gestin de cualquier empresa, puesto que

actualmente es el encargado de asegurar la condicin operativa de una instalacin,

tomando en cuenta factores importantes como: seguridad del personal, seguridad de

los activos, confiabilidad, proteccin del medio ambiente, costos generales y

utilizacin de recursos disponibles.

A objeto de mejorar la gestin de mantenimiento de los activos de las

organizaciones, se han creado tcnicas, metodologas y filosofas denominadas

Gestin de Mantenimiento de Clase Mundial, las cuales se fundamentan en cubrir

principalmente aspectos importantes del mantenimiento y generar propuestas para

obtener una alto confiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad, utilizacin ptima de

recursos, calidad e incremento de la productividad tanto para contextos generales

como especficos. Entre las nuevas tendencias se encuentran: Mantenimiento

Productivo Total (MPT), Mantenimiento Basado en Condicin (MBC), Optimizacin

Costo Riesgo (OCR) y Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC), sta ltima

se utiliza en este trabajo de investigacin.

La filosofa de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad fue desarrollada en la

dcada de 1960 a 1970, en principio por la aviacin comercial de Estados Unidos en

cooperacin con entidades como la NASA y Boeing; la creacin de esta nueva

filosofa de mantenimiento surge de la necesidad de bajar la alto tasa de falla que

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presentaba la aviacin comercial a finales de los aos de 1950, donde se producan

sesenta (60) accidentes por el milln de despegues, donde dos tercios (2/3) de estos

accidentes ocurran por fallas de los equipos; si en los actales momentos existiera

esta tasa de accidentabilidad; se estara observando dos (02) accidentes diarios en

cualquier parte del mundo, involucrando aviones con ms de cien (100) pasajeros.

Este ndice de accidentabilidad alto, aunado al crecimiento de la aviacin comercial

de aquellos aos, motiv a la industria a tomar acciones para mejorar la seguridad;

basados en el hecho que dos tercios (2/3) de los accidentes son producto de fallas de

los equipos; esto significaba que el enfoque tena que hacerse en la seguridad y

funcionalidad de los equipos; de all comienza a nacer el Mantenimiento Centrado en

la Confiablidad, que transform el mantenimiento de la aviacin comercial desde un

cmulo de supuestos y tradiciones, hasta llegar a un proceso analtico y sistemtico,

que hizo de la aviacin comercial la forma ms segura de viajar. Posteriormente el

Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad gan gran aceptacin en los otros

sectores, tales como generacin de energa, petroqumicos, gasferos, refinacin,

industria manufacturera, entre otros. El Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad

se basa en determinar lo que debe hacerse para asegurar que un elemento fsico

contine desempeando las funciones deseadas en su contexto operacional, tratando

de minimizar o mitigar las consecuencias negativas que puedan generarse sobre el

medio ambiente, seguridad, costos y produccin.

Partiendo de lo expuesto anteriormente, a travs de la Metodologa de

Mantenimiento Centrado en la Confiablidad se pretende mejorar los planes de

mantenimiento de los cuatro (04) turbogeneradores a gas FT8 MOBILE PAC

instalados en el Complejo Mejorador de Crudo Extra Pesado Petrocedeo Pdvsa, de

manera de garantizar una mayor confiabilidad operacional del sistema elctrico.

Los generadores elctricos a gas FT8 MOBILE PAC no tienen historiales de fallas

y mantenimiento por ser activos que no han entrado en funcionamiento; son una

3

tecnologa compleja por ser estos activos de ltima generacin tecnolgica adquiridos

por parte de la empresa, y no se cuenta con experiencia en su operacin y

mantenimiento.

El presente trabajo est estructurado en cinco (05) captulos. A continuacin se

presenta una breve descripcin de cada uno:

Captulo I: El Problema, se present el planteamiento del problema existente en

los cuatro (04) turbogeneradores instalados en el Complejo mejorador de Crudo

Petrocedeo, la falta de un plan de mantenimiento eficiente y ajustado al contexto

operacional de los equipos. Adems se incluyeron el objetivo general y los objetivos

especficos de esta investigacin, su justificacin y alcance.

Captulo II: Marco Referencial, donde se hace referencia a los trabajos de grados

citados como antecedentes de esta investigacin. Tambin se citan los conceptos, las

definiciones y las bases tericas que sustentan esta investigacin.

Captulo III: Marco Metodolgico, donde la autor seala el tipo y diseo de la

investigacin, poblacin y muestra de estudio, las tcnicas de recoleccin, anlisis de

datos y los procedimientos seguidos por el autor para el logro de los objetivos de esta

investigacin.

Captulo IV: Presentacin y Anlisis de los Resultados, en este captulo se

presentaron y analizaron los resultados de esta investigacin. El autor utiliz

herramientas como los cuadros y grficas para el anlisis de los datos obtenidos en

esta investigacin.

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Captulo V: Conclusiones y Recomendaciones, en este captulo el autor present

sus conclusiones y recomendaciones del estudio realizado de la aplicacin de la

metodologa de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad a los Turbo

Generadores a Gas FT-8.

CAPTULO I

EL PROBLEMA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El sector elctrico desde los aos 2008 ha venido presentando problemas, al

comienzo solo era detectado por expertos y prestadores de servicios; actualmente la

situacin de crisis es evidente hasta para los usuarios finales.

Segn el informe del Centro Nacional de Gestin correspondiente al desempeo

del sector elctrico para finales del ao 2008, Venezuela contaba con 201 unidades de

generacin con una capacidad total terica de 23,154 MW (14,597 MW en hidrulica

y 8,556 MW en trmica).

Segn ELECTRIFICACIN DEL CARON, para el ao 2009 el 79 % del parque

de generacin tena ms de 20 aos de antigedad y la indisponibilidad de las plantas

trmicas se encuentra en el orden del 30 %, mientras que las centrales hidrulicas

poseen una indisponibilidad del 10 %, quedando la capacidad del sistema elctrico

nacional 19126,5 MW. La demanda mxima registrada en 2008 fue de 16,300 MW y

para 2009, de 17,300 MW, sin considerar la demanda no suplida (previamente

racionada). Las buenas prcticas operacionales de redes similares indican que debe

existir un margen de reserva del orden del 30 %, el cual claramente no se cumple con

las cifras planteadas. Estos datos permiten inferir que la disponibilidad real de

generacin de potencia elctrica es deficiente con respecto a la demanda mxima del

sistema.

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Para el ao 2004, la capacidad instalada era de 20633 MW, la demanda mxima

era de 10,854 MW otorgando una holgura de 47%, pero para el ao 2009 la capacidad

instalada era de 23674 MW, la demanda mxima era 17,337 MW, otorgando una

holgura del 27%; se puede observar como el sistema elctrico nacional comienza a

presentar problema donde pierde capacidad instalada, debido a la falta de inversin,

las polticas de gestin y un crecimiento de la demanda, dando como resultado una

holgura inferior a las recomendadas que es de 30 %.

Para finales del ao 2008, la demanda de energa elctrica consumida por el pas

fue de 117,664 GWh/ao mientras que la capacidad de produccin nominal terica

del parque trmico e hidroelctrico era 129,977 GWh/ao, considerando la

disponibilidad de 100% de las plantas instaladas en el pas y suficiencia tanto en agua

como en combustible fsil.

En el ao 2010, el sistema elctrico nacional se enfrent a un nivel histricamente

bajo de los embalses del sistema de generacin hidroelctrico que afect en especial

al embalse del GURI, provocando una disminucin de 1600 MW en el periodo de

abril a julio; esto expuso al sistema elctrico nacional a un colapso, evidenciando la

necesidad de aumentar la generacin de energa elctrica por medio de plantas

termoelctricas.

Para finales de los aos 2010 la Oficina de Operacin de Sistemas Interconectados

(OPSIS), emite el Plan de expansin de Generacin que incluye:

Los Pronsticos de Energa y Potencia Elctrica del Sistema Elctrico Nacional

(Perodo 2006-2010).

Plan de Expansin de Generacin con la incorporacin al Sistema

Interconectado Nacional (SIN) de 5,442 MW en 5 aos.

Plan de Expansin de Redes de Transmisin y Distribucin.

Proyectos en Ejecucin y Proyectos por Ejecutar.

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En el oriente del pas, especficamente en el Norte del estado Anzotegui, se

localiza el Complejo Industrial y Petroqumico Jos Antonio Anzotegui, donde se

encuentran instalados cuatro (04) mejoradores de crudo extra pesado mencionados a

continuacin Petropiar, Petromonagas, Petroanzotegui y Petrocedeo, producto de

los convenios operativos de las asociaciones estratgicas que realiz el gobierno

nacional, con el objetivo de llevar a cabo la explotacin de la faja petrolfera del

Orinoco. En la actualidad, en el Complejo Mejorador de Crudo Petrocedeo Pdvsa, se

encuentran instalados en su fase de conexionado al sistema elctrico del complejo,

cuatro (04) unidades de generacin elctrica fabricadas por la empresa Pratt &

Whitney Power System modelo FT8 MOBILE PAC Gas Turbine Package de 25

MW y 13,8 KV cada una. Este sistema de generacin elctrica est constituido por

una turbina dual Gas/Lquido modelo FT8, un generador elctrico y un mdulo de

control.

Este sistema de generacin elctrica denominado FT8 MOBILE PAC Gas

Turbine Package representa un aporte por parte del Complejo Mejorador de Crudo

Petrocedeo Pdvsa al Plan de Expansin de Generacin aportando 100 MW y

estratgicamente obtuvo la autosuficiencia de energa elctrica, en caso de falla de la

alimentacin elctrica del Complejo Mejorador. Pero constituye un reto para el

personal del Complejo Mejorador de Crudo Petrocedeo Pdvsa el mantenimiento de

estos equipos. Los sistemas de potencia FT8 MOBILE PAC Gas Turbine

Package son un sistema constituido por una turbina y un generador elctrico, los

cuales requieren de un plan de mantenimiento que garantice la funcionalidad,

confiabilidad y vida til del equipo. En las figuras nmero 1,2 y 3 se muestran las

vistas final, elevacin y de planta de los turbogeneradores FT8 MOBILE PAC

Gas Turbine Package.

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A continuacin se presentan la Figura N 1 se muestra la vista final del

turbogenerador FT8 Mobilec Pac.

Figura N 1

Vista Final del FT8 MOBILE PAC Gas Turbine Package.

Nota: Disponible en http://www.pw.utc.com/products/power_systems/industrial_

gas_turbines/ft8_mobilepac.asp (2012).

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En las figuras N 2 y N 3 se presentan una vista de la elevacin y de planta del

equipo, donde destacan el cuarto de control, alojamiento del Generador de Gas,

Turbina FT8 y el Generador Elctrico.

Figura N 2

Vista Elevacin del FT8 MOBILE PAC Gas Turbine Package.

Nota: Disponible en http://www.pw.utc.com/products/power_systems/

industrial_gas_ turbines/ft8_mobilepac.asp (2012).

Figura N 3

Vista de Planta del FT8 MOBILE PAC Gas Turbine Package.

Nota: Disponible en http://www.pw.utc.com/products/power_systems/

industrial_gas_turbines/ft8_mobilepac.asp (2012).

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El personal de mantenimiento del Complejo Mejorador de Crudo Petrocedeo

Pdvsa se encuentra en fase de entrenamiento, para recibir la operacin y

mantenimiento de estos sistemas de generacin elctrica. En el cuadro N 1

(Diagnstico del Problema), el autor realiz un anlisis del problema planteado en

esta investigacin, diagnosticando los siguientes sntomas y sus causas:

Cuadro N 1

Diagnstico del Problema

SINTOMAS CAUSAS PRONSTICO CONTROL DEL

PRONSTICO

Inexistencia de un conjunto de

estrategia que permitan desarrollar

un plan de mantenimiento que garantice la confiabilidad de los

activos.

Personal no posee experiencia en

el mantenimiento en este tipo de activo.

Se desconocen los Modos y

Efectos de Falla del activo.

Inexistencia de historial de Mantenimiento y de Fallas

del activo.

Nuevo activo instalado en el Complejo Mejorador de

Crudo Petrocedeo Pdvsa.

Ineficiencia en el

manejo de fallas y sus

consecuencias.

Prdida de funcin del equipo.

Baja calidad en el

producto final.

Alto costos de

mantenimiento.

ESTRATEGIAS DE

MANTENIMIENTO

CENTRADO EN LA

CONFIABILIDAD PARA

LOS

TURBOGENERADORES

A GAS MARCA

PRATT&WHITNEY

MODELO FT-8 MOBILE

PAC INSTALADOS EN

EL COMPLEJO

MEJORADOR DE

CRUDO PETROCEDEO

PDVSA

NOTA: Datos recopilados por el Autor (2012).

Inexistencia de un plan de mantenimiento eficiente y estratgico segn el

contexto operacional de los equipos; nicamente existe un mantenimiento

rutinario propuesto por el fabricante de los equipos.

El personal de mantenimiento no tiene experiencia en la realizacin de tareas

de mantenimiento en los activos, a objeto de estudio por este proyecto de

investigacin.

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Los cuatro (04) turbogeneradores no tienen historial de fallas y de

mantenimiento por no haber entrado en operacin, por lo que no se conocen

sus modos y efectos de fallas.

El fabricante de los equipos FT8 MOBILE PAC Gas Turbine Package present

un conjunto de tareas de mantenimiento rutinario, las cuales segn la gerencia de

mantenimiento del Complejo Mejorador de Crudo Petrocedeo Pdvsa, no

constituyen un plan de mantenimiento que garanticen cumplir las metas de seguridad,

medio ambiente y confiabilidad operacional dentro del contexto operacional donde

estn instalados los turbogeneradores.

Por lo antes expuesto, se presenta el pronstico de baja calidad del producto final

(Energa elctrica), ineficiencia en el manejo de fallas, sus consecuencias y un alto

costo de mantenimiento.

Debido a esto surge la necesidad de presentar un estrategias de mantenimiento de

los turbogeneradores FT8 MOBILE PAC Gas Turbine Package de manera de

controlar los pronsticos planteados.

Por todo lo mencionado anteriormente se plantea en esta investigacin la

aplicacin de la metodologa de mantenimiento centrado en la confiabilidad (MMC)

para los turbogeneradores a gas Marca Pratt&Whitney modelo FT8 MOBILE PAC de

la empresa Petrocedeo Pdvsa, con el objetivo de determinar las tareas de

mantenimiento que eviten o mitiguen los fallas en el contexto actual que presenta los

equipos.

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FORMULACIN

Qu estrategias se debe implementar para la ejecucin de las tareas de

mantenimiento preventivo y Predictivo para el manejo de fallas y mitigacin de sus

consecuencias en los turbogeneradores a gas marca Pratt&Whitney modelo FT8

MOBILE PAC instalados en el Complejo Mejorador de Crudo Petrocedeo Pdvsa?

SISTEMATIZACIN DEL PROBLEMA

Cul es el contexto operacional de los turbogeneradores a gas marca

Pratt&Whitney modelo FT8 MOBILE PAC instalados en el Complejo Mejorador de

Crudo Petrocedeo Pdvsa?

Cules fallas generaran prdida de la funcin de los turbogeneradores a gas

marca Pratt&Whitney modelo FT8 MOBILE PAC instalados en el Complejo

Mejorador de Crudo Petrocedeo Pdvsa?

De qu manera afectan las fallas a los turbogeneradores a gas marca

Pratt&Whitney modelo FT8 MOBILE PAC instalados en el Complejo Mejorador de

Crudo Petrocedeo Pdvsa?

Cmo se implementaran las tareas de mantenimiento Predictivo y Preventivo

para el manejo de fallas y mitigacin de sus consecuencias en los turbogeneradores a

gas marca Pratt&Whitney modelo FT8 MOBILE PAC instalados en el Complejo

Mejorador de Crudo Petrocedeo Pdvsa?

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OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN

OBJETIVO GENERAL

Plantear Estrategias de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad para los

Turbogeneradores a Gas marca Pratt&Whitney Modelo FT-8 Mobile Pac instalados

en el Complejo Mejorador de Crudo Petrocedeo Pdvsa. Ubicado en la ciudad de

Barcelona, Estado Anzotegui.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Definir el contexto operacional de los turbogeneradores a gas marca

Pratt&Whitney modelo FT8 MOBILE PAC.

Analizar los Modos, Efectos de Fallas y Criticidad (AMEFC) que podran

presentarse en los turbogeneradores a gas marca Pratt&Whitney modelo FT8

MOBILE PAC.

Determinar las tareas de mantenimiento de Predictivo y Preventivo en base a

Estrategias de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad que permitan

prevenir y manejar las fallas que se podran presentar en los turbogeneradores a

gas marca Pratt&Whitney modelo FT8 MOBILE PAC.

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JUSTIFICACIN E IMPORTANCIA

Segn informacin revisada previamente, informe anual del Centro Nacional de

Gestin del Sistema Elctrico 2010, por el autor para la realizacin de esta

investigacin, se observ la importancia que los turbogeneradores cumplan con la

funcin y el contexto operacional por los cuales fueron adquiridos. Aumentar la

capacidad de generacin termoelctrica del sistema elctrico nacional, funcionar

como sistema de autogeneracin del Complejo Mejorador de Crudo Extra Pesado, en

caso de falla de las lneas de suministro de energa elctrica.

Desde la punto de vista Terico, esta investigacin aportar un marco referencial

terico que permita al personal de mantenimiento del Complejo Mejorador de Crudo

Petrocedeo Pdvsa implementar un programa de mantenimiento eficiente, ajustado al

contexto operacional y de clase mundial para los turbogeneradores a gas marca

Pratt&Whitney modelo FT8 MOBILE PAC.

Dentro de este orden de ideas, la Justificacin Prctica de la presente investigacin

radica en proporcionar a la Gerencia de Mantenimiento del Complejo Mejorador de

Crudo Petrocedeo Pdvsa, una estrategia que permita realizar el mantenimiento de los

turbogeneradores a gas marca Pratt&Whitney modelo FT8 MOBILE PAC, mediante

el anlisis sistemtico de las funciones del activo y sus componentes, determinando

los modos de fallas, las causas y el manejo de ellas, para lograr cumplir las metas

trazadas por la empresa en las reas de confiabilidad, seguridad, ambiente y costos.

Segn las razones mencionadas anteriormente, existe la necesidad de aplicar una

metodologa con criterios objetivos que permita el anlisis cualitativo y cuantitativo

de los modos y efectos de fallas de los turbogeneradores a gas marca Pratt&Whitney

modelo FT8 MOBILE PAC. Por lo antes expuesto, es necesario la aplicacin de la

metodologa de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad, en la bsqueda de la

prevencin y manejo de las consecuencias de las fallas indeseables que produzcan

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prdida de funciones que generaran riesgo a las personas, medio ambiente, prdida

de produccin, altos costos operacionales y de mantenimiento.

ALCANCE

Esta investigacin se desarroll en el Complejo Mejorador de Crudo Extra pesado

ubicado en el estado Anzotegui, especficamente en la Gerencia de Mantenimiento

de Auto Suficiencia Elctrica.

Este trabajo de investigacin realiz el estudio y el anlisis sistemtico del

contexto operacional, la aplicacin de la metodologa de Anlisis de Modo y Efecto

de Fallas (AMEF), Anlisis de criticidad (AC) y seleccin de las tareas de

mantenimiento por medio del rbol Lgico de Decisiones (ALD) a los cuatro (04)

turbogeneradores a gas Marca Pratt&Whitney Modelo FT8 MOBILE PAC. instalados

en el Complejo Mejorador de Crudo Petrocedeo Pdvsa, a objeto de presentar

estrategias de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad que garanticen los

polticas de la empresa en material de disponibilidad, confiabilidad, seguridad,

ambiente y costos.

LIMITACIONES

Para el desarrollo de esta investigacin se presentaron las siguientes limitaciones:

Poca disponibilidad del personal de instalacin, mantenimiento y operaciones

de los turbogeneradores para ser entrevistado y recopilar la informacin

necesaria para la elaboracin de esta investigacin.

Documentacin tcnica sobre la descripcin y mantenimiento de los

turbogeneradores es escasa, por estar an en custodio de la empresa contratada

que realiza la instalacin. Esta limitacin puede restringir el Anlisis de Modo y

Efecto de Fallas (AMEF).

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Los turbogeneradores no poseen registros de mantenimiento e historial de falla,

por ser equipos nuevos. Esta limitacin puede restringir el Anlisis de Modo y

Efecto de Fallas (AMEF).

CAPTULO II

MARCO REFERENCIAL

ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIN

Segn VSQUEZ (2008), el cual expone en su trabajo titulado APLICACIN

DEL MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD MCC EN

MOTORES DETROIT 16V-149TI EN CODELCO DIVISIN ANDINA,

presentado ante la Universidad Austral de Chile para optar al ttulo de Ingeniero

Mecnico, donde plante como objetivo general Elaborar un plan de Mantenimiento

Centrado en la Confiabilidad MCC para Aumentar la Disponibilidad de los Motores

Detroit Diesel 16V-149TI de la Sala de Generacin de Emergencia en Codelco

Divisin Andina.

Sus objetivos especficos fueron:

Comprender el proceso productivo de Divisin Andina.

Identificar el equipo y los sistemas que lo componen.

Comprender y aplicar el mtodo MCC en el Motor Detroit Diesel 16V- 149TI,

definiendo funciones, fallas funcionales, modos de falla, efectos de las fallas y

asignndole a cada una su tarea proactiva adecuada, todo esto dentro del

contexto operacional del equipo.

Desarrollar un plan de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad en los

Motores Detroit 16V-149TI, el que incluye: la Hoja de Informacin, Hoja de

Decisin y Hoja de Trabajo de MCC.

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Y concluy que el Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC) se puede

aplicar a cualquier equipo o conjunto de la los. Lo fundamental es preparar una

persona experta o facilitador en MCC y alimentarlo con la experiencia del personal

tcnico, que es el que tiene los conocimientos de los activos, en cuanto a

funcionamiento, operacin, fallas, mantenciones, entre otros.

Al realizar este anlisis se gener una base de datos con informacin actual y

detallada de todas las fallas que han sucedido y que posiblemente sucedan al equipo.

Cabe destacar que la idea de un anlisis MCC es su retroalimentacin; o sea no basta

con quedarse con el anlisis en s. A medida que vayan sucediendo fallas no

consideradas, stas deben ser incluidas en el anlisis junto con su tarea de

mantenimiento asociada.

Salazar (2009), realiz el trabajo de grado titulado DISEO DE UN PLAN DE

MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (MCC) PARA

SISTEMAS DE AIRE EN PLANTAS DE EXTRACCIN DE LQUIDOS DEL

GAS NATURAL, CASO: PLANTA DE EXTRACCIN DE LQUIDOS DE GAS

NATURAL SAN JOAQUN. BUENA VISTA, ESTADO ANZOTEGUI.,

presentado ante la Universidad de Oriente Ncleo de Anzotegui para optar al ttulo

de INGENIERO MECNICO, donde plante los siguientes objetivos:

Diagnosticar la situacin actual de los equipos pertenecientes al sistema de aire

para instrumentos y servicios.

Identificar los componentes de los equipos que acarrean mayor relevancia en el

sistema de aire para instrumentos y servicios, aplicando un anlisis de

criticidad.

Realizar un anlisis de modos y efectos de falla (AMEF) a los componentes

crticos de los equipos del sistema de aire para instrumentos y servicios.

19

Determinar las tareas y frecuencias de mantenimiento de los componentes

crticos de los equipos del sistema.

Elaborar un plan de mantenimiento que genere mejoras en la gestin de

mantenimiento.

Y los aspectos ms importantes de su conclusin fueron:

La metodologa del Ing. Digenes Surez M.Sc., permiti establecer la

criticidad de los componentes del sistema de manera eficaz, generndose 35%

de elementos crticos, y slo se presentaron en los subsistemas de compresin

01 y 02, El compresor fue el equipo que present mayor cantidad de

componentes crticos con un 72 %.

El AMEF determin (44) funciones, (56) fallas funcionales, (87) modos y

efectos de fallas de los componentes crticos del sistema, proporcionando

informacin relevante para la elaboracin del plan de mantenimiento.

Se determin el tipo de mantenimiento a aplicar mediante el rbol Lgico de

Decisiones (ALD).

en cuanto a las tareas de mantenimiento preventivas se implementarn

sustitucin cclica (12%), reacondicionamiento cclico (19%) y tarea a

condicin (30%) y las tareas a falta de o correctivas se efectuarn bsqueda

de falla (14%) y mantenimiento preventivo (25%).

Segn Brito (2008), el cual realiz el trabajo de grado titulado PROPUESTA

PARA MEJORAR EL DESEMPEO DE LA PLANTA DESHIDRATADORA DE

GAS NATURAL DE ALTA PRESIN, COMPLEJO OPERATIVO MUSCAR,

NORTE DEL ESTADO MONAGAS PDVSA 2007,; Barcelona, Anzotegui,

Venezuela. Presentado ante la Universidad Gran Mariscal de Ayacucho para optar al

ttulo de Magster Scientiarum en Ingeniera de Mantenimiento Mencin Gerencia de

Seguridad y Confiabilidad Industrial, donde plante los siguientes objetivos:

20

Conocer la situacin actual de la planta en cuanto a tecnologa, proceso y gente.

Identificar funciones, fallas y consecuencias operacionales de la planta

Deshidratadora.

Estudiar la tecnologa utilizada para el control del proceso y operacin de la

planta.

Diagnosticar el compromiso e involucramiento del personal con las operaciones

de la Planta Deshidratadora.

Plantear una propuesta para mejorar el desempeo y evitar prdida excesiva de

trietilengliocol de la Planta Deshidratadora de Gas Natural del Complejo

Operativo Muscar.

Y los aspectos ms importantes de sus conclusiones son las siguientes:

Del anlisis de criticidad se tiene que el 49,7% de los equipos de la planta

Deshidratadora para el momento del estudio eran de criticidad alto, el 39,2% de

mediana criticidad y el 11,1% son de baja criticidad. La alto criticidad de los

sistemas (Torres contadora, enfriador de glicol pobre, filtro, re hervidor de

glicol pobre y depuradores de entrada), era causa de la alto frecuencia de falla y

no a las consecuencias que stas generaban al proceso.

La causa raz de las prdidas elevadas de trietilenglicol en la planta de

deshidratacin de gas a alto presin, se debe bsicamente a un problema

operacional, debido a que el proceso de desconocimiento del proceso por parte

de los operadores en el manejo del gas, hace que se realicen operaciones

inadecuadas de cierre y apertura de vlvulas, para cambio de Notas En los

facilidades de entrada a este sistema. en este sentido, no existe en la instalacin

un procedimiento establecido para realizar estos cambios, por el cual el gas

arrastra el trietilenglicol aguas abajo del proceso. Adicionalmente a esto, la

21

planta no cuenta con un sistema de recuperacin de trietilenglicol, en caso de

ser arrastrado por la corriente de gas.

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BASES TERICAS

Segn Moubray (1197), el objetivo, tipo, ventajas y desventajas del

Mantenimiento se puede definir de la siguiente manera:

Mantenimiento

Es un conjunto de actividades realizadas de manera lgica y sistemtica que

permiten mantener un equipo, sistema o instalacin en condicin operativa, de tal

forma que cumpla las funciones para las cuales fueron diseadas o restablecer dicha

condicin cuando stas cambian o se pierden.

Objetivos del Mantenimiento

Restablecer las funciones de los equipos hasta su ms alto nivel operativo,

mediante el incremento de la disponibilidad, efectividad y confiabilidad.

Aprovechar al mximo la vida til de los componentes de los equipos, a objeto

de disminuir los costos.

Garantizar el buen funcionamiento de los activos.

Tipos de Mantenimientos

Segn las actividades realizadas

Mantenimiento Preventivo

Es una actividad planificada que se realiza en cuanto a inspeccin, deteccin y

prevencin de fallas, cuyo objetivo es mantener el equipo bajo condiciones de

funcionalidad para el cual fue diseado. Se ejecuta a frecuencias dinmicas, de

23

acuerdo con las recomendaciones del fabricante, las condiciones operacionales y el

historial de fallas de los equipos o activos.

El Mantenimiento Preventivo Sistemtico

Es el que se efecta a intervalos regulares de tiempo, segn un programa

establecido y teniendo en cuenta la criticidad de cada mquina y la existencia o no de

reserva. Este tipo de mantenimiento contempla un conjunto de tareas o actividades

que se realizan sin importar cul es la condicin del equipo; adicionalmente se

realizan algunas mediciones y pruebas para decidir si se realizan otras tareas de

mayor envergadura; y por ltimo, se resolvern las averas que surjan. Este es un

modelo de gran aplicacin en equipos de disponibilidad media, de cierta importancia

en el sistema productivo y cuyas averas causan algunos trastornos. Es importante

sealar que un equipo sujeto a un modelo de mantenimiento sistemtico no tiene por

qu tener todas sus tareas con una periodicidad fija. Simplemente, un equipo con este

modelo de mantenimiento puede tener tareas sistemticas, que se realicen sin

importar el tiempo que lleva funcionando o el estado de los elementos sobre los que

se trabaja.

Las ventajas que proporciona el Mantenimiento Preventivo

Disminucin de los paros imprevistos y no deseados.

Menor nmero de reparaciones repetitivas que pudieran resultar en daos y

costos excesivos.

Mayor conservacin y seguridad de los equipos y personal.

Intervenciones de manera organizada, control de los materiales, herramientas,

repuestos y personal.

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Proporciona el menor tiempo de reparacin y tiempo muerto del equipo, solo es

adecuado cuando, por la naturaleza del equipo, existe una cierta relacin entre

probabilidad de fallos y duracin de vida.

Inconvenientes que proporciona el Mantenimiento Preventivo

No se aprovecha la vida til completa del componente o activo a remplazar.

Aumenta el gasto y disminuye la disponibilidad, si no se elige

convenientemente la frecuencia de las acciones preventivas.

Aplicaciones ms adecuadas para el Mantenimiento Preventivo:

Las aplicaciones ms adecuadas para el mantenimiento preventivo son en los

equipos de naturaleza mecnica o electromecnica sometidos a desgaste y equipos

cuya relacin fallo-duracin de vida es bien conocida.

Mantenimiento Preventivo Condicional o segn condicin

Es el mantenimiento subordinado a un acontecimiento predeterminado, se realizan

tareas de mantenimiento a un activo cuando se notifica de un evento o aparicin de

sntomas de una falla; esta notificacin es generada por un mantenimiento Predictivo

previo o por un sistema de monitoreo automtico que constantemente evala la

condicin del componente o activo.

El Mantenimiento Predictivo

Se refiere a las tcnicas de deteccin precoz de sntomas para ordenar la

intervencin antes de la aparicin del fallo. El mantenimiento Predictivo es el que

tiene como objetivo conocer e informar permanentemente del estado y operatividad

25

de los activos mediante el conocimiento de los valores de determinadas variables,

representativas del estado y operatividad del equipo o componente. Para aplicar este

mantenimiento, es necesario identificar variables fsicas (temperatura, vibracin,

consumo de energa, etc.), cuya variacin sea indicativa de problemas que puedan

estar apareciendo en el equipo. Es el tipo de mantenimiento ms tecnolgico, pues

requiere de medios tcnicos avanzados, y en ocasiones, de fuertes conocimientos

matemticos, fsicos y/o tcnicos.

Ventajas que proporciona el Mantenimiento Predictivo

Determinacin ptima del tiempo para realizar el mantenimiento preventivo.

Ejecucin sin interrumpir el funcionamiento normal de los equipos e

instalaciones.

Mejora el conocimiento y el control del estado de los equipos.

Inconvenientes que proporciona el Mantenimiento Predictivo

Requiere personal mejor formado e instrumentacin de anlisis costosa.

No es viable una monitorizacin de todos los parmetros funcionales

significativos, por lo que pueden presentarse averas no detectadas por el

programa de vigilancia.

Se pueden presentar averas en el intervalo de tiempo comprendido entre dos

(02) medidas consecutivas.

26

Aplicaciones ms adecuadas para el mantenimiento Predictivo son las

siguientes:

Mantenimiento de maquinaria rotativa, motores elctricos, equipos estticos,

equipos elctricos y de Instrumentacin.

Mantenimiento Correctivo

Son reparaciones que ameritan detener el proceso productivo del activo, sistema o

subsistema; estas reparaciones pueden surgir de diferentes causas, donde las ms

importantes son reparaciones planificadas producto de un mantenimiento preventivo,

consecuencia de la deteccin de una falla parcial o intermitente; reparaciones

derivadas de una ocurrencia de una falla total imprevista, que deben realizarse sin que

la gerencia pueda planificar su impacto en la produccin y originan parada imprevista

en la produccin.

Ventajas que proporciona el Mantenimiento Correctivo

No se requiere una gran infraestructura tcnica ni elevada capacidad de anlisis.

Mximo aprovechamiento de la vida til de los equipos.

Inconvenientes que proporciona el Mantenimiento Correctivo

Las averas se presentan de forma imprevista, lo que origina trastornos a la

produccin.

Riesgo de fallos de los elementos difciles de adquirir, lo que implica la

necesidad de un stock de repuestos importante.

Baja calidad del mantenimiento como consecuencia del poco tiempo disponible

para reparar.

27

Aplicaciones ms adecuadas para el Mantenimiento Correctivo

Cuando el costo total de las paradas ocasionadas sea menor que el costo total de

las acciones preventivas.

Este mantenimiento slo se da en sistemas secundarios, cuya avera no afectan

de forma importante a la produccin; estadsticamente resulta ser el aplicado en

mayor proporcin en la mayora de las industrias.

En la Figura N 4 Esquema de Mantenimiento, el autor presenta los tipos de

mantenimiento que se le realiza a un activo, determinando si la falla es prevista o no,

lo cual define el mantenimiento preventivo o correctivo.

28

Figura N 4. Esquema de Mantenimiento.

Nota: Zabala (2012).

29

Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC).

Hoy en da, las estrategias de mantenimiento eficientes van a depender de cmo y

cundo se utilice el activo (contexto operacional); esto lleva a el siguiente definicin

formal de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad: proceso utilizado para

determinar los requerimientos de mantenimiento de cualquier activo en su contexto

operacional (Moubray, Pg. 9, 1997). Segn la definicin de mantenimiento

expuesta, una definicin ms completa de MCC sera: proceso utilizado para

determinar que debe hacerse para asegurar que todo activo contine haciendo lo que

sus usuarios quieran que hagan en su actual contexto operacional (Moubray, Pg. 9,

1997).

Esta metodologa fue desarrollada entre los aos 1960 a 1970, la cual se enfoca en

la optimizacin de los planes de mantenimiento respecto a las metas de seguridad,

medio ambiente y operacional de una organizacin o compaa. El Mantenimiento

Centrado en Confiabilidad utiliza tcnicas de confiabilidad que incorporan mtodos

de anlisis como el anlisis de modos y efectos de fallas y criticidad de los equipos.

Los procesos de mantenimiento centrado en confiabilidad tienen en cuenta los

objetivos primarios de un programa de mantenimiento: Minimizar los costos,

Cumplir con las metas de seguridad a personas, medio ambiente y operacionales. El

proceso de mantenimiento centrado en la confiabilidad inicia con describir el sistema

y los subsistemas que lo componen en su contexto operacional, continuo con un

anlisis de modos y efectos de las fallas de los subsistemas del activo de una manera

sistemtica y estructurada. Esta metodologa requiere del anlisis de cada modo de

falla crtico, a objeto de determinar la estrategia de mantenimiento ms eficiente para

reducir y controlar las consecuencias de las fallas del activo. Las estrategias de

mantenimiento seleccionadas por la Metodologa de Mantenimiento Centrado en

Confiabilidad debe tener en cuenta las consecuencias de seguridad, medio ambiente y

30

operacionales. El proceso Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad formula siete

(07) preguntas acerca del activo que se va a someter al anlisis.

La norma SAE JA1011 especifica los requerimientos que debe cumplir un proceso

para poder ser denominado un proceso de MCC. La misma puede descargarse a

travs del portal de la SAE (www.sae.org).

Segn esta norma, las siete (07) preguntas bsicas del proceso de MCC son:

Cules son las funciones deseadas para el equipo que se est analizando?

Cules son los estados de falla (fallas funcionales) asociados con estas

funciones?

Cules son las posibles causas de cada uno de estos estados de falla?

Cules son los efectos de cada una de estas fallas?

Cul es la consecuencia de cada falla?

Qu puede hacerse para predecir o prevenir la falla?

Qu hacer si no puede encontrarse una tarea predictiva o preventiva?

Las siete (07) preguntas que plantea el Mantenimiento Centrado en la

Confiabilidad sobre el activo son aclaradas de forma detallada a continuacin.

Funciones

Es la misin o tarea para la cual fue diseado un componente, activo o sistema

dentro de un contexto operacional. La descripcin de la funcin de un activo debe

consistir de un verbo, un objeto y un parmetro de funcionamiento deseado, los que

deben ser descritos tomando en cuenta el contexto operacional del activo. Todo activo

fsico tiene ms de una funcin y todas ellas deben ser identificadas junto con sus

31

parmetros de funcionamiento especficos. Las funciones se dividen en dos (02)

categoras principales: Funciones Primarias y Secundarias.

Funciones Primarias

Son la razn principal de porqu es adquirido y existe el activo, por eso se debe

cuidar de definirlas tan precisamente como sea posible. Las funciones primarias son

fciles de reconocer, de hecho el nombre de la mayora de los activos fsicos

industriales se basa en su funcin primaria.

Funciones Secundarias

Se pretende que la mayora de los activos cumplan una o ms funciones adems de

la primaria, las cuales se conocen como funciones secundarias. La funcin o

funciones secundarias son menos obvias que la principal, pero a veces requieren

mayor atencin y las consecuencias de falla de stas pueden ser de mayor gravedad

que las primarias, por lo que deben ser claramente identificadas.

Parmetros de Funcionamiento

El objetivo del mantenimiento es asegurarse que los activos continen haciendo lo

que sus usuarios quieren que haga, lo que puede definirse como parmetro mnimo de

funcionamiento. Esto significa, como se muestra en la Figura N 5, que el

funcionamiento puede ser definido de las siguientes dos (02) formas: Funcionamiento

deseado, lo que el operador quiere que haga, Capacidad inicial y lo que puede hacer.

32

Figura N 5. Parmetros de funcionamiento.

Nota: Moubray, (1997).

Cuando un activo es puesto en funcionamiento, debe tener un rendimiento ms que

el parmetro mnimo de funcionamiento deseado por el usuario.

Los parmetros de funcionamiento se subdividen en tres (03) categoras:

Parmetros de funcionamiento mltiple: Muchas descripciones de funciones

incorporan generalmente varios parmetros de funcionamiento.

Parmetros de funcionamiento cuantitativos: Deben ser cuantificados cuando

fuese posible, ya que stos pueden medirse (Ej.: Temperatura, presin,

velocidad, etc.).

33

Parmetros de funcionamiento absolutos: Una descripcin que no indica ningn

parmetro de funcionamiento, por lo general implica que se trata de un absoluto

o cumplir una funcin (Ej.: Contener un fluido).

Fallas funcionales

Un activo falla cuando no hace lo que el usuario desea que haga. Una falla

funcional puede ser una prdida total de una de sus funciones o que el

comportamiento funcional est al margen de los parmetros de funcionamiento

establecidos. Cada activo tiene ms de una funcin, por lo tanto, es posible que cada

una de stas falle, se deduce que cualquier activo puede tener una variedad de estados

de fallas diferentes. Entonces es preciso definir una falla en trminos de prdida de

una funcin especfica y no con la falla del activo como un todo. Dado que ste se

aplica a funciones individuales, por lo tanto se define una falla funcional como: La

incapacidad de cualquier activo de cumplir una funcin segn un parmetro de

funcionamiento aceptable para el usuario (Moubray, Pg. 18, 1997).

Modo de falla

Un modo de falla puede ser definido como cualquier evento que causa una falla

funcional o forma en la que puede fallar la funcin de un componente. La descripcin

correcta de un modo de falla debe consistir de un sustantivo y un verbo (Ejemplos:

Vlvula falla al cierre, ruptura de tubera, interruptor falla al mantenimiento de la

funcin requerida).

34

Categoras de los modos de falla

Los modos de falla pueden ser clasificados en tres (03) grupos de las siguientes

maneras (Ver Figura N 6).

Figura N 6. Categoras de modos de falla.

Nota: Moubray (1997).

Capacidad debajo del funcionamiento deseado: en este grupo de modos de falla

se presenta cuando el activo puesto en servicio, queda por debajo del

funcionamiento deseado. Las principales causas de prdida de capacidad estn

dadas por: Deterioro; suciedad o contaminacin; desarme por falla de

soldaduras o empalmes sueltos; errores humanos que reducen la capacidad;

violacin de normas tcnicas; entre los ms importantes deterioro (fatiga,

corrosin, abrasin, erosin, evaporacin, degradacin, etc.), fallas de

lubricacin (falta y falla del lubricante), polvo o suciedad, falla en soldaduras,

uniones, remaches, conexiones, etc.

Capacidad por sobre el funcionamiento deseado: en este grupo de modos de

falla, el funcionamiento deseado aumenta hasta que el activo no puede

35

responder o el aumento del esfuerzo aplicado que se evidencia cuando la

capacidad del activo se incrementa hasta quedar fuera de su lmite seguro de

operacin. El aumento del esfuerzo acelera el deterioro hasta el punto en que el

activo fsico se torna tan poco confiable que deja de ser til. Este aumento del

esfuerzo se presenta debido a tres (03) razones principales: Sobrecarga

deliberada constante; sobrecarga no intencional constante y sobrecarga no

intencional repentina.

Capacidad Inicial fuera del rango desde la inicio: en este grupo de modos de

falla surgen situaciones en que el funcionamiento deseado est fuera del rango

de la capacidad inicial del equipo desde la comienzo. Mala seleccin de la

capacidad del equipo, que se origina cuando el funcionamiento deseado est por

fuera del rango de la capacidad inicial desde la instalacin. El primer paso hacia

la rectificacin de un problema de diseo de esta naturaleza es listarlos como

modos de falla en un AMEF.

Definicin de cantidad de detalle

El nivel de detalle afecta profundamente la validez del anlisis de modos de falla y

la cantidad de tiempo que se requiere para hacerlo. La escasez de detalles puede

llevar a un anlisis superficial y hasta peligroso. Por el contrario, demasiados modos

de falla o demasiado detalle hacen que todo el proceso MCC lleve mucho ms tiempo

que el necesario. Esto significa que es esencial tratar de lograr un equilibrio correcto.

Efectos de las fallas

En el proceso de implementacin de un proceso MCC hay que hacer una lista de lo

que sucede al producirse cada modo de falla. Esto se denomina efectos de falla. Al

describir los efectos de una falla, se debe incluir toda la informacin necesaria para

36

ayudar en la evaluacin de las consecuencias de las fallas y debe hacerse constar lo

siguiente:

La evidencia de que se ha producido una falla: Debe permitir a los operarios si

la falla ser evidente para ellos en el desempeo de sus tareas normales.

Tambin debe indicar si va precedida por: Ruidos, fuego, humo, fugas de

fluidos, si se detiene el equipo, etc. Si se tratase de dispositivos de seguridad,

debe detallarse que sucedera si fallase el dispositivo protegido, mientras el

dispositivo de seguridad se encuentra en estado de falla.

En que forma la falla supone una amenaza para la seguridad o el medio

ambiente: Debe sealarse la manera en que pueda lesionarse o morir alguna

persona o infringir alguna normativa o reglamento relativo al medio ambiente

como consecuencia de una falla.

Las maneras en que afecta a la produccin o a las operaciones: Debe indicarse

cmo y cunto afecta, ya sea por parada de mquina o varias de la las,

interrupcin lneas de proceso, etc.

Los daos fsicos causados por la falla: Cuantificar los daos.

Que debe hacerse para reparar la falla: Cules son las medidas correctivas a

tomar para repararla.

Notas de Informacin sobre Modos y Efectos de fallas

Las Notas de informacin ms comunes acerca de Modos de Falla y sus Efectos de

fallas son las siguientes: El fabricante o proveedor del equipo, Otros usuarios de la

misma maquinaria, Personal de mantenimiento del equipo, Operadores del equipo,

Listas genricas de modos de falla.

Las Notas de informacin anteriores, son importantsimas a la hora de establecer

un anlisis MCC, pero no deben ser absolutas ni las nicas, ya que no siempre se

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adecuarn a las funciones, parmetros de funcionamiento y contexto operacional del

equipo a analizar.

Consecuencias de las fallas

Las consecuencias de las fallas se clasifican en cuatro (04) categoras de

importancia decreciente de la siguiente manera:

Consecuencias del Fallo Oculto o No Evidente: Un modo de falla oculto o no

evidente no tiene impacto directo, pero exponen a la organizacin a otras fallas

con consecuencias graves, a veces desastrosas. Un enfoque del MCC es tratar

las fallas que no son evidentes en primer lugar reconocindolas como tales, en

segundo lugar otorgndoles prioridad muy alta y en tercer lugar adoptando

accin prctica y coherente en relacin a su mantenimiento.

Consecuencias para la Seguridad o el Medio Ambiente: Un modo de falla tiene

consecuencias para la seguridad o el medio ambiente si causa una prdida de

funcin y produce daos que pudieran lesionar o matar a alguien; o infringir

cualquier normativa o reglamento ambiental.

Consecuencias operacionales: Un modo de falla tiene consecuencias

operacionales si tiene un efecto adverso directo sobre la capacidad operacional,

afectando el volumen de produccin, calidad del producto, servicio al cliente o

incrementar el costo operacional.

Consecuencias no operacionales: No ejercen un efecto adverso directo sobre la

seguridad, el medio ambiente o la capacidad operacional, slo tiene

consecuencias en los costos directos de reparacin.

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Funciones Ocultas Y Evidentes

Una funcin evidente es aquella cuya falla final e inevitablemente ser evidente

por s sola a los operadores en circunstancias normales. No obstante, algunas fallas

ocurren de tal forma que nadie sabe que el elemento se ha averiado a menos que se

produzca alguna otra falla. Esto significa que una funcin oculta es aquella cuya falla

no se har evidente a los operarios bajo circunstancias normales, si se produce por s

sola.

Fallas Ocultas y Dispositivos de Seguridad

Los dispositivos de seguridad o de proteccin funcionan de una de cinco (05)

maneras:

Alertar ante condiciones anormales de funcionamiento.

Parar el equipo en caso de falla.

Eliminar o aliviar las condiciones anormales originadas por una falla y de que

otra manera podra causar daos ms serios.

Asumir control de una funcin que ha fallado.

Prevenir que surjan situaciones peligrosas.

Prevencin de la falla oculta

Para prevenir una falla mltiple, se debe asegurar que la funcin oculta no se

encuentre en estado de falla y si cuando falla la funcin protegida. Hay que dar la

disponibilidad necesaria para reducir la probabilidad de una falla mltiple a un nivel

tolerable, entonces:

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Para fallas ocultas, vale la pena realizar una tarea proactiva si esta va a reducir el riesgo de

fallas mltiples asociadas con esa funcin, a un nivel tolerablemente bajo. Si hay seguridad en

elegir la tarea adecuada, entonces se debe llevar un proceso de deteccin de fallas. Si el

proceso adecuado para esto no se puede determinar, la decisin secundaria de omisin es que el

tem, deba ser rediseado (dependiendo de las consecuencias de fallas mltiples) " (Moubray,

1997, P.18).

Si no es posible encontrar una manera adecuada de prevenir una falla oculta,

todava es posible reducir el riesgo de una falla mltiple revisando la funcin oculta

peridicamente, para saber si sta sigue funcionando. Si esta revisin es llevada a

cabo a intervalos adecuados y si la funcin es restaurada en cunto se descubre que

est defectuosa, todava es posible asegurar altos niveles de disponibilidad.

Tareas de Mantenimiento Definidas por la Metodologa del MCC

Tareas proactivas

Son tareas comenzadas antes de que ocurra una falla, con el objetivo de prevenir

que el componente llegue a un estado de falla. Engloban lo que comnmente se

denomina Mantenimiento Preventivo y Predictivo, aunque el MCC utiliza los

trminos de reacondicionamiento cclico, sustitucin cclica y mantenimiento a

condicin.

Factibilidad tcnica de las Tareas proactivas y merecer la pena

Cuando se pregunta si una tarea proactiva es tcnicamente factible, se est

simplemente preguntando si a la tarea le es posible prevenir o anticipar la falla en

cuestin. Si una tarea proactiva es tcnicamente factible o no, depende de las

caractersticas tcnicas del modo de falla, caractersticas tcnicas de la tarea y de la

falla que pretende evitar la tarea. Cualquier tarea proactiva slo merece la pena ser

40

realizada si resuelve adecuadamente las consecuencias de la falla que se pretende

evitar. Esto ciertamente supone que es posible anticipar o prevenir la falla.

Fallas Potenciales

Las figuras N 7 y N 8 ilustran lo que sucede en los estados finales de la falla. Se

llaman curva e intervalo P-F, porque muestra como comienza la falla, como se

deteriora al punto en que puede ser detectada (P) y luego, si no es detectada y

corregida, contina deteriorndose, generalmente muy rpido, hasta que llega al

punto de falla funcional (F). El punto en el proceso de la falla en el que es posible

detectar si la falla est ocurriendo o si est a punto de ocurrir se conoce como falla

potencial. En otras palabras, una falla potencial es un estado identificable que indica

que una falla funcional est a punto de ocurrir o en el proceso de ocurrir.

Figura N 7.Curva P-F.


Figura N 8.Intervalo P-F.


El intervalo P-F

Adems de la falla potencial en s misma, se necesita considerar la cantidad de

tiempo que transcurre entre el punto en el que ocurre una falla potencial y el punto en

el que se deteriora llegando a la falla funcional, como lo muestra la Figura N 9, Este

rango se conoce como el intervalo P-F. El intervalo P-F permite decir con qu

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frecuencia deben realizarse las tareas a condicin. Si se requiere detectar la falla

potencial antes de que se convierta en falla funcional, el intervalo entre las revisiones

debe ser menor al intervalo P-F. En la prctica generalmente basta con seleccionar

una frecuencia de tarea igual a la mitad del intervalo P-F. Esto lleva al concepto de

intervalo P-F neto.

Intervalo P-F Neto

El intervalo P-F es el mnimo intervalo que es probable que transcurra entre el

descubrimiento de una falla potencial y la ocurrencia de la falla funcional. Esto se

ilustra en la Figura N 9, la que muestra una falla con un intervalo P-F de nueve (09)

meses, lo que indica que si el elemento es inspeccionado mensualmente, el intervalo

P-F es de ocho (08) meses.

.

Figura N 9

Intervalo P-F Neto.

Nota: Moubray, (1997).

Ahora las tareas a condicin consisten en chequear si hay fallas potenciales, que

permitan actuar para prevenir la falla funcional o evitar las consecuencias.

42

Tareas A Condicin

Las tareas a condicin son conocidas como mantenimiento Predictivo, ya que se

evala el estado del componente y se decide cul accin tomar.

Factibilidad tcnica de tareas A Condicin

Las tareas a condicin son tcnicamente factibles si es posible definir una

condicin clara de falla potencial, bajo las siguientes condiciones:

El intervalo P-F es razonablemente consistente.

Resulta prctico

Estrategias de Mantenimiento Centrado en La Confiabilidad Autor Felix Zabala 2013

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