UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS FSICAS Y MATEMTICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELECTRICA

DESARROLLO DE UNA METODOLOGA DE MANTENIBILIDAD PARA UN SISTEMA APC IMPLEMENTADO EN LA PLANTA CT2-HELE DE LA

FUCO DE DIVISION CODELCO NORTE DE CODELCO

MEMORIA PARA OPTAR AL TITULO DE INGENIERO CIVIL ELECTRICISTA

GONZALO ANDRS IGLESIAS DIGUEZ

PROFESOR GUA: HECTOR AGUSTO ALEGRIA

MIEMBROS DE LA COMISIN: FERNANDO DE MAYO ISRAEL

RUBEN LOPEZ ARQUEROS

SANTIAGO DE CHILE ENERO 2007

RESUMEN DE LA MEMORIA PARA OPTAR AL TITULO DE INGENIERO CIVIL ELECTRIOCISTA POR: GONZALO IGLESIAS DIEGUEZ FECHA: 05/12/2006 PROF. GUIA: Sr. HECTOR AGUSTO

DESARROLLO DE UNA METODOLOGA DE MANTENIBILIDAD PARA UN SISTEMA APC IMPLEMENTADO EN LA PLANTA CT2-HELE

DE LA FUCO DE DIVISION CODELCO NORTE DE CODELCO

El objetivo general del presente trabajo de ttulo es proponer y evaluar una metodologa de mantenibilidad de un control avanzado, con el objeto de mejorar la confiabilidad y disponibilidad del sistema de control avanzado; se espera con esto que la empresa pueda obtener mayores ganancias y reducir costos de mantencin y soporte del sistema.

Se determinaron los puntos crticos del sistema implementado para realizar el control

avanzado mediante la participacin en la instalacin y configuracin. La metodologa planteada fue basada en la metodologa de manutencin RCM y se tomaron las experiencias con fallas en este tipo de sistema en otras plantas de la empresa. Los periodos de mantencin fueron estimados mediante entrevistas con los tcnicos que trabajan en dicha planta y su experiencia en la mantencin de sistemas. La metodologa planteada fue basada en la metodologa de manutencin RCM y se tomaron las experiencias con fallas en este tipo de sistema en otras plantas de la empresa.

El resultado final fue una metodologa para implementar paso a paso en un sistema y as

obtener un grupo de procedimientos para la mantencin y adems se obtiene la descripcin del funcionamiento del sistema de control para con esto saber como poder realizar el soporte dentro de la empresa con personal propio.

Se concluye que esta metodologa puede ser implementada en otras plantas cuyo sistema

de control sea similar, adems el resultado obtenido ser realmente probado una vez el sistema este funcionando por algn tiempo, siendo en ese minuto necesario una re evaluacin de la metodologa para asegurar que esta cumpla con el objetivo de mantener el sistema de control avanzado con una mayor disponibilidad.

INDICE INDICE..........................................................................................................................................................................1 ndice de figuras ............................................................................................................................................................2 ndice de tablas ..............................................................................................................................................................2 Dedicatorias y Agradecimientos...................................................................................................................................3 1 Introduccin ...............................................................................................................................................................4

1.1 Motivacin.....................................................................................................................................................4 1.2 Objetivos y Contenido........................................................................................................................................5

2 Descripcin Teora Mantenibilidad de sistemas........................................................................................................7 2.1 RCM Reliability Centered Maintenance .........................................................................................................7

2.1.1 Definicin de RCM ......................................................................................................................................7 2.1.2 Implementacion en la prctica ................................................................................................................11

3 Desarrollo metodologa de mantenibilidad del sistema...........................................................................................13 3.1 Planteamiento metodologa de mantenibilidad..............................................................................................13

3.1.1 Estudio Proceso de sistema APC ..............................................................................................................14 3.1.2 Bsqueda de funciones criticas.................................................................................................................14 3.1.3 Bsqueda de fallas de las funciones criticas ............................................................................................14 3.1.4 Bsqueda de soluciones de fallas de las funciones criticas ....................................................................14 3.1.5 Programa de Mantenibilidad....................................................................................................................15

4 Aplicacin de metodologa en planta CT2-HELE...................................................................................................16 4.1 Descripcin Plantas y Proceso al que se le aplica la metodologa de mantenibilidad.................................16

4.1.1 Descripcin plantas ...................................................................................................................................16 4.1.1.1 Planta CT2 ............................................................................................................................................16 4.1.1.2 Planta HELE.........................................................................................................................................18

4.1.2 Proceso fundicin.......................................................................................................................................21 4.1.2.1 Proceso CT2 .........................................................................................................................................25 4.1.2.2 Proceso HELE ......................................................................................................................................27

4.1.3 Descripcin Sistema Control ....................................................................................................................29 4.1.3.1 Control Actual PID...............................................................................................................................29

a) Filosofa De Control. ................................................................................................................................29 b) Estructura Control ....................................................................................................................................29

i) Planta CT2 ...........................................................................................................................................29 ii) Planta HELE ......................................................................................................................................33

c) Descripcin De Programas y Hardware ...................................................................................................36 4.1.3.2 Control Avanzado.................................................................................................................................37

a) Control Predictivo ....................................................................................................................................37 i) Introduccin Control Predictivo basado en modelos .......................................................................37 ii) Conceptos bsicos Control Predictivo basado en modelos .............................................................37

a) Filosofa De Control .................................................................................................................................40 b) Lazos de control .......................................................................................................................................40

i) Planta CT2 ...........................................................................................................................................40 ii) Planta HELE .....................................................................................................................................40

c) Descripcin de programas y hardware de control avanzado ...................................................................42 4.1.4 Protocolos de comunicacin......................................................................................................................43

4.2 Bsqueda de funciones criticas del sistema que se desea mantener. ............................................................44 4.3 Posibles fallas de las funciones crticas. ..........................................................................................................44 4.4 Soluciones a las fallas prevenibles. ..................................................................................................................51 4.5 Soluciones a las fallas imprevenibles...............................................................................................................55

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