Mantenimiento en Latinoamérica El verdadero significado del MTBF

Transcripción

Mantenimiento en
Latinoamérica
Volumen 2 – N° 2
Marzo – Abril 2010
La Revista para la Gestión Confiable de los Activos
El verdadero
significado del MTBF
KPI’S
Investigación Causa Raíz Falla Cable de Potencia Central Playas – Segunda Parte Parte
Solución de Problemas en los Sistemas de Refrigeración y Aire Acondicionado
CONDENSADOR
Aporte de las 5S al Uso Racio nal de Energía
–
La organización del Departamento
de Mantenimiento y mucho más
Mantenimiento en Latinoamérica. Volumen 2 – N°2
1
Contenido
Mantenimiento en
Latinoamérica
3 Editorial
5 El verdadero significado del MTBF
6 KPI’S
9 La organización del Departamen to de Mantenimiento (Parte III y final)
10 Investigación Causa Raíz Falla Cable de Potencia Central Playas – Segunda Parte Parte
14 Solución de Problemas en los Sistemas de Refrigeración y Aire Acondicionado
-
CONDENSADOR
18 Aporte de las 5S al Uso Racional de Energía
2
Editorial
Nos espera un gran año respecto a temas de
mantenimiento, hemos recibido las invitaciones de
eventos importantísimos, al final de la revista podrán
encontrar algunas de ellas, la confiabilidad de las
instalaciones no da espera y el conocimiento compartido
en estos eventos permite que los profesionale s de toda
Latinoamérica se sigan poniendo al día con las nuevas
tendencias mundiales.
Las exigencias para los mantenedores se hacen cada
vez mayores, hace treinta años si las plantas se
detenían por problemas en las máquinas, producción y
el resto del personal quedaba a merced de lo que se
hiciera en mantenimiento, el mismo cliente tenía que
esperar a que las cosas se resolvieran para obtener sus
productos, hoy nadie puede darse ese lujo, si no está el
producto que compro tradicionalmente, acudo a miles de
marcas mas en el mercado y , “hasta me puede gustar y
no usar mas el que no salió”.
Por lo anterior, es necesario asistir a los eventos
programados por las distintas asociaciones y
organizaciones de toda Latinoamérica. Primero, para
poder estar al tanto de las tendencias modernas, luego
para compartir experiencias , conocer mas profesionales
enamorados del mantenimiento y por ultimo para que no
dejen de existir quienes hacen el esfuerzo para
reunirnos y enseñarnos.
Mantenimiento
en
Latinoamérica
Volumen 2 – N° 2
EDITORIAL Y COLABORADORES
Pedro E. Silva A
German Gomez Gordon
Eduardo Díaz Rodríguez
Juan Carlos Toro Londoño
Douglas E. Chacón Murillo
Juan Carlos Orrego Barrera
Héctor Diego González Sánchez
Como dijimos en ediciones pasadas, para nosotros será
un placer y orgullo poder difundir los lugares y fechas en
los que se realizan los eventos.
Los invitamos a todos los profesionales de las empresas
a que hagan parte de ellos y que luego nos envíen sus
impresiones sobre los temas tratados co mo de la
organización de los mismos.
El contenido de la revista no refleja
necesariamente la posición del Editor.
El responsable de los temas y conceptos emitidos
en cada artículo es la persona quien los emite.
Podemos dar fe de que a los que hemos podido asistir
son de gran calidad tanto en temas como en
organización.
Nos vemos en los seminarios y congresos.
VENTAS y SUSCRIPCIONES:
[email protected]
Director General
Juan Carlos Orrego
[email protected]
3
Flexible – Práctico – Eficiente – Efectivo – Sostenible - Personalizado
Una verdadera estrategia de mantenimiento consigue
grandes beneficios para todo tipo de empresas, el
entendimiento de las mejores prácticas y un plan
sistemático para realizarlas es la base del éxito.
Medellín – Colombia,
Móvil: 300-208-5830
www.mantonline.com
Flexible – Práctico – Eficiente – Efectivo – Sostenible - Personalizado
4
El verdadero significado del MTBF
Por :
Ing. Pedro E. Silva A.
Consultor, CMRP
[email protected]
Colombia
Hagamos las cuentas:
MTBF = 43200 horas = 43200 / 24 horas * 365 dias al
año = 4.93 año Si nosotros revisamos la fórmula del
MTBF en detalle es:
MTBF = # equipos * t (Intervalo en horas) / # de fallas o
sea las unidades del MTBF son # de equipo -tiempo por
falla. Es decir que para el ejemplo anterior el MTBF =
4.93 equipos para que haya una falla en un intervalo de
un año.
¿Tiene razón el artículo? Otro ejempl o allí mencionado:
En dias pasados leí un artículo sobre el tema, que aún
estoy en proceso de comprender. El artículo se titu la "La
verdad acerca del MTBF". El artículo fué publicado por
"Sunrise Telecom" en julio de 1998. Allí se menciona
que lo que realmente significa el MTBF es cuantas
cosas se necesitan para que ocurra una falla en un
intervalo de tiempo determinado. Si un f abricante le dice
que el MTBF de su producto está en 43200 horas no
quiere decir que su producto tiene una vida promedio de
43200 horas o que en promedio cada 43200 horas le
ocurre una falla. Lo que realmente quiere decir es que
se necesitan 5 de sus produ ctos para que se espere una
falla de alguno de ellos en un año.
Un estudio demostró que para un grupo de personas a
la edad de los 30 años existe una tasa de mortandad
(fallas) de 1.1 (Rata de fallas) por cada mil personas al
año. Si el MTBF es el inverso de la rata de fallas (1,1),
entonces el MTBF para nuestro caso es de 0.909 es
decir que para mil personas el MTBF es de 909
años????? es decir la vida promedio de esas personas
es de 909 años??
Si lo interpretamos como en el artículo, lo que realmente
significa es que se necesitan 909 de esas person as para
que haya una muerte al año, lo cual es correcto. MTBF
= 909 personas*año/ una muerte.
¿¿¿¿¿dudas??????
5
KPI’S
Por:
Germán Gómez
Consultor
Principal
de
Operaciones y Mantenimiento
Mincom.
[email protected]
Colombia
Este proceso define las políticas, criterios y reglas que
deben seguirse para la definición de KPI´s y metas de
resultados y procesos, así como las definiciones, formas
de cálculo, vistas y reportabilidad.
La selección de KPI tiene como premisa que lo que no
se puede medir no se puede controlar y mejorar; por lo
tanto, para definir los KPI´s se deberá indicar qué es lo
que realmente interesa controlar. Algunos elementos a
considerar son:
KPI de Administración de Demanda
KPI de Mantenimiento
KPI de Seguridad
KPI de Costos y otros
KPI de Resultado y Proceso
Existen genéricamente dos tipos de KPI: Estos son los
de Resultados y los de Proceso. Los primeros reflejan
qué tan bien lo estamos haciendo y los segundos
corresponden a la medición de las actividades que
realizamos y sobre las que podemos tener control, y que
guían nuestro desempeño. La figura 1 ilustra el
concepto.
La selección de los KPI está estrechamente ligada al
estado en que un área se encuentra y hacia dónde se
desea llegar; por lo tanto, es clave no caer en la
tentación de tener una excesiva cantidad de KPI que
podrían provocar un efecto contrario al que se desea
lograr. Algunas consideraciones en el manejo de KPI’s,
son:
 Especificar los datos de campo o información
requerida para el cálculo del KPI.

Detallar la forma en que se calculará el KPI a partir
de la información obtenida.
Figura 1: Concepto de KPI de Resultado y Proceso.
6

Especificar los valores o rangos meta para los KPI,
según definiciones de la compañía.

Determinar el significado de una variación del KPI
respecto a su meta, ya sea positiva o negativa.

Determinar las consecuencias previstas ante la
variación de un KPI.
como la verificación de la calidad de la información
ingresada y el uso adecuado de ésta.
Para el sistema corporativo, las políticas de manejo y
uso deberán estar claramente documentadas, como
también los criterios de uso que deberán considerar los
perfiles de acceso para un buen manejo de la
información.
Importancia de la información
La información histórica es fun damental para la
organización, dado que tiene mucha relevancia para la
ingeniería de confiabilidad y planificación.

Establecer las responsabilidades asociadas a la
introducción de correcciones ante variaciones del
KPI.
La
concepción del modelo prese ntado pretende
automatizar el reporte y la interpretación de los KPI,
con el fin de que se detecten oportunamente los
problemas.
Por lo anterior, se crearán normas mínimas para el
ingreso de información al sistema, principalmente para
aquellas personas cuyo perfil y r esponsabilidad los
obliga a ingresar datos, por ejemplo mantenedores,
personal de monitoreo de condiciones etc.
El proceso de administración de los resultados de KPI’s
se ajustará al concepto de “Lazo Cerrado”, mostrado en
la figura 2:
Desarrollo de KPI´s
Es muy importante el Software para realizar, el
Figura 2: Filosofía cerrada de KPI
Informe Mensual de Gestión de Mantenimiento
Deberá definirse e implementarse un informe mensual
de gestión que considere tanto KPI’s de Proceso como
de Resultado. Se describen en la tabla siguiente algunos
KPI´s típicos que deberán ser usados y sus metas.
desarrollo y la Gestión de los diferentes procesos del
negocio. Existen muchos Software en el mercado para
realizar KPI’s, en particular en nuestra compañía
contamos con MER (Mincom Ellipse Reporting), que
utiliza Business Inteligent y que permite la generación
fácil de reportes y KPI´s por parte del usuario final.
Información del sistema
Este proceso define las políticas, criterios y reglas que
deben seguirse para usar la información histórica, así
7
ID
Indicador
Tipo
Control de la carga de
trabajo
Proceso
Definición
Meta
Representa la medida del volumen de trabajo acumulado pendiente sin comprometer, la carga
de trabajo atrasado (Backlog) y la carga futura (forwardlog)
Pendiente, corresponde a la suma de trabajo de todas las OT´s abiertas que no han sido
planeadas (No tienen fecha planeada de inicio)
1
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Backlog , corresponde a la suma de trabajo pendiente de todas las OT abiertas con fecha de
inicio en periodos anteriores que fuero n comprometidas y que no sean ejecutado
Capacidad
Programada
Efectividad
de
Planificación
Cumplimiento
programa
Precisión
Planificación
Relación captura
mano de obra
Relación tipos
Mantenimiento
Proceso
la
Proceso
de
Proceso
de
Proceso
de
Proceso
de
Proceso
Forwardlog corresponde al promedio semanal del trabajo pendiente de todas las OT abiertas,
agrupada por fecha de inicio en periodos futuros, donde los periodos futuros es de cuatro
semanas, sin incluir el período actual.
Es una medida de las HH programadas vs la capacidad del grupo al inicio del periodo.
Mide el número de órdenes de trabajo completadas sin horas planificadas/ Número total de
órdenes de trabajo completadas.
Cumplimiento del programa = Número de trabajos programados completados / Número de
trabajos programados.
Mide las horas planificadas vs las horas reales para las órdenes de trabajo planificadas por el
planificador especifico
Compara las horas de mano de obra destinadas a Órdenes de Trabajo de mantenimiento para
un grupo de trabajo, con las horas totales brindadas por el grupo.
Mide las órdenes de trabajo de cada tipo de mantenimiento de parada/ correctivo/ preventivo/
predictivo/ que se crean en el sistema. Este sistema e s usado para monitorear la efectividad
del mantenimiento programado.
Es una medida del mantenimiento preventivo y predictivo completadas vs el volumen de
mantenimiento preventivo y predictivo programadas par a el período
Es una medida del volumen del trabajo real asignado en el periodo de programación vs la
capacidad del grupo en el período de programación.
Porcentaje
de
cumplimiento de MST
Porcentaje
de
asignación
de
la
mano de obra
Porcentaje de trabajo
no programado
Proceso
Proceso
Es una medida del volumen del trabajo completado en el período de programación que no era
trabajo programado en el período.
Disponibilidad
Resultado
Utilización del tiempo
del equipo
Resultado
Mide la disponibilidad física del equipo seleccionado. La disponibilidad del equipo es una
medición de la probabilidad de que una pieza de equipo esté en un estado no deseado
Mide la utilización del Tiempo del Bien del equipo seleccionado. Utilización de tiempo del bien
= Tiempo operacional del bien / Tiempo de calendario.
Utilización
de
la
capacidad del equipo
Resultado
Tiempo medio entre
paradas (MTBS)
Resultado
Tiempo medio de
reparación
y
mantenimiento
(MTTR)
Costo
de
mantenimiento
por
unidad de producción.
Costo
de
mantenimiento
de
equipos
Cumplimiento
Programa
de
Seguridad
Índice de Frecuencia
Resultado
Resultado
Se calcula del cuociente entre: el número de accidentes con tiempo perdido en el periodo por
106 de horas trabajadas, y el número de HH del periodo.
Accidentes con
tiempo perdido
Resultado
Indica la cantidad de horas hombres comprometidas con tiempo perdido
Accidentes sin tiempo
perdido
Cantidad
de
incidentes
Cantidad
de
incidentes
Ambientales
Resultado
Indica la cantidad de horas hombres comprometidas sin tiempo perdido
Resultado
Indica la cantidad de incidentes en el per iodo
Resultado
Indica cantidad de eventos de incidentes ambientales en el período
Proceso
Resultado
Resultado
Proceso
2
semanas
80%
100%
20%
80%
80%
90%
80%
80%
80%
< 20%
Mide la Utilización de la Capacidad del Bien del equipo seleccionado.
Utilización de
Capacidad del Bien= Rendimiento Físico Actual / Rendimiento Físico de Marca reconoc ida,
calculado de acuerdo a la Utilización de Capacidad del Bien y el Estándar de Análisis de
Pérdidas.
Mide el tiempo medio entre paradas de mantenimiento programado y no programado. MTBS =
[Tiempo de calendario – Tiempo perdido por (Paradas de mantenimiento programadas + no
programadas)] / Numero total de (Paradas de mantenimiento programadas + no
programadas).
Mide el tiempo medio para reparación y mantenimiento del equipo seleccionado. MTTR =
Tiempo perdido para (Paradas de mantenimiento programadas + no programadas) / Numero
total de (Paradas de mantenimiento programadas + no programadas).
Mide el costo de mantenimiento por unidad de producción. Este reporte es usado para
monitorear el rendimiento mensual en relación al presupuesto y la tendencia a largo plazo en
costos de mantenimiento por unidad
Muestra en un diagrama de Pareto los diez costos de mantenimiento de equipos más
destacados por área.
Muestra el cumplimiento con el programa de seguridad de la compañía en el mes
100%
0
0%
0%
0%
0%
8
La organización del Departamento
Mantenimiento (Parte III y final)
de
Por :
Ing. Eduardo Díaz Rodríguez
Viceversa Consultores
[email protected]
Costa Rica
Si revisamos dos presentaciones
anteriores, vemos que hemos llegado a la base de
nuestra pirámide de la estructura organizacional. La
base esta formada por los factores claves de éxito. Los
factores claves de éxito los podemos definir como son
los elementos que nos permiten llevar la medición de
cuanto nos estamos acercando al cumplimiento de los
objetivos que se ha trazado.
Otra definición es que son los elementos que nos
indican cuan exitoso o cual es el estado de salud de
nuestra gestión o de todo el departamento de
mantenimiento. Y he aquí un punto de discusión que a
mas de uno les ha traído un dolor de cabeza. Como
saber si la gestión que están haciendo es buena?. C omo
determinar si sus esfuerzos están contribuyendo a
alcanzar los objetivos estratégicos de la compañía?.
Los factores claves de éxito se deben de convertir en el
día a día de todo departamento de mantenimiento,
deben ser revisados con una frecuencia lo
suficientemente adecuada que nos permita en primera
instancia reactivamente corregir los aspectos que se
generan y nos van alejando de la meta establecida, y
luego cuando tengamos la suficiente experiencia poder
proactivamente hacer los ajustes necesarios para estar
dentro de las metas o parámetros establecidos.
Todos los factores claves de éxito varían de
organización en organización dependiendo de los
objetivos estratégicos que se han trazado las
organizaciones, pero existen una serie de indicadores
que por su naturaleza genérica pueden indicarnos que
tan exitoso es un departamento o el encargado del
mismo. Algunos de estos son: tiempo de paro, que
puede ir ligado a disponibilidad de equipo (availability) o
uso de equipo (MU(Mach ine utilization)), luego hay otra
serie de indicadores ligados puramente con la gestión
de mantenimiento y estos pueden ser: tiempo medio
entre falla, tiempo medio de reparación, tiempo medio
de asistencia. No podemos dejar de lado los aspectos
de costos y es necesario contar con el costo de
mantenimiento por unidad producida, y siendo
mantenimiento un departamento con un considerable
riesgo en la generación de accidentes laborales no debe
quedar de lado un factor o indicador que nos indique
como es nuestra gestión en la prevención de accidentes
dentro del departamento.
Esta muestra les puede dar una idea, pero como he
mencionado variara según la organización. Finalmente
no podemos dejar de lado el concepto de meta mínima
que identifique el éxito, este aspe cto debe ser definido
de una manera objetiva, real y honestas, pues no
podemos poner metas que sean muy simples de
alcanzar y nos genere mantenernos en la zona de
confort, ni metas tan altas que causen frustración en la
organización y nosotros mismos.
Espero que estos últimos artículos les ayuden o sirvan
de referencia en su gestión administrativa
como
ingenieros de mantenimiento.
Hasta la Próxima!!
Donde nos leen?..
¡Observe el mapa !
Mas de 5700 profesionales inscritos en nuestra base de datos,
mas de 13,461 descargas y un número elevado de lecturas
desde la Web indican la importancia de nuestra actividad
Tenemos amigos en buena
parte
del
mundo,
Latinoamérica cada vez es
mas referenciada respecto
a las técnicas usadas para
gerenciar los activos…
Y seguiremos creciendo
para el beneficio Global.
9
Investigación Causa Raíz Falla Cable de
Potencia Central Playas – Segunda Parte
Empresas Públicas de Medellín E.S.P- Gerencia
Generación Energía – Subgerencia
Operación
Generación
Por:
Juan Carlos Toro Londoño
M.Sc. Ingeniero Electricista.
[email protected]
Colombia
Héctor Diego González Sánchez
M.Sc. Ingeniero Electricista
[email protected]
Colombia
Cálculos.
Los cálculos realizados, permiten afirmar que el diseño
del buje y del cable es correcto, destacándose lo
siguiente:
El cable y el buje están diseñados p ara un voltaje
nominal del orden de 245 kV.
La sección transversal del conductor es adecuada para
la potencia transmitida por el cable y se encuentra entre
los valores de 23.6 y 24.9 mm determinada por los
estándares.
La resistencia por unidad de longitud del conductor bajo
la corriente continua a 20°C es de 60.5 micro – ohm/m
valor ligeramente diferente del establecido por los
estándares que es del orden de 0.0778 ohmios/ km.
El aislamiento seleccionado por el fabricante tanto para
el cable como para el co no de alivio de esfuerzos
(elastómero EPDM) en el conector del bushing es
adecuado y está acorde con su espesor, aunque hoy en
día la tecnología avanzó hasta el desarrollo del XLPE.
La intensidad y duración del cortocircuito a tierra para la
pantalla metálica está bien diseñado (31.5 kA; 0.5
segundos).
El tipo de instalación y el montaje del cable en la central
es adecuado y permite aliviar los esfuerzos
electrodinámicos presentes durante los cortocircuitos.
El espesor medio del aislamiento es correcto (23 mm) y
se aproxima al criterio internacional de ser inferior a 22
mm.
No se pudo corroborar si las diferencias del espesor
medio en diferentes puntos está entre los límites
estándares del - 5% y +15%, sin embargo, la verificación
realizada en el tramo de c able sobrante del montaje,
indica que el espesor está dentro de los límites
estándares.
Las características mecánicas del cable se encontraron
normales y cumple los criterios de esfuerzo mínimo a la
tensión de 12.5 Mpa y elongación mínima a la ruptura la
cual es del orden de 450%.
El espesor de la pantalla metálica es de 2.7 mm, valor
adecuado para drenar la corriente de cortocircuito.
El incremento de temperatura en el conductor, sobre
una temperatura ambiente de 40°C cuando por el cable
circula continuamente 210 Amperios es del orden de los
5°C y para una corriente de 13 KA rms simétrico durante
1 segundo es del orden de 20°C, valor conforme con el
diseño y los estándares.
El radio mínimo de curvatura del cable a la entrada del
terminal del domo es correc to y no es inferior al valor
límite de 1600mm.
El incremento de temperatura en la pantalla, sobre una
temperatura ambiente de 40°C cuando por ella circulan
13 kA durante 1 segundo es del orden de 150°C, valor
conforme con el diseño y los estándares.
El valor de la corriente máxima permisible durante un
cortocircuito para una duración de la falla de un (1)
segundo es del orden de 33.4 kA rms simétrico en el
conductor y de 13 kA rms simétrico en la pantalla,
valores acordes con los estándares.
La longitud de la trencilla flexible de cobre que sirve de
link entre el buje del transformador y el terminal de
cable, no es adecuada, dando un margen muy estrecho
y permitiendo la transmisión de esfuerzos ante el
cortocircuito entre la trencilla y el casquillo.
La oxidación del aceite dieléctrico por efecto de la
intensificación del campo eléctrico, aumenta las
pérdidas dieléctricas con la consecuente contaminación
del cobre y la afección de los hilos conductores
llevándolos a la ruptura, incrementándose la densidad
de corriente y como consecuencia la temperatura en el
conductor de aluminio.
El sistema semiconductor utilizado en el conector del
bushing asociado al cable en la frontera del cono de
alivio (elastómero y caperuza semiconductora), es
altamente sensible a la temperatura, por lo que un
incremento de esta variable por encima de su valor de
diseño, cambia dramáticamente la resistividad
volumétrica, intensificándose el campo eléctrico hasta
llevar a la falla el sistema.
El nivel de temperatura que soporta el ais lamiento del
cable diseñado (low density polyethylene - LDPE) es
bastante crítico, ya que si por cualquier circunstancia se
incrementa la temperatura por encima de los valores
permisibles, las características dieléctricas del sistema
cambian dramáticamente.
La escasa recirculación del aceite en el domo, permite
incrementar más la temperatura en el fluido.
10
10
11
Inspección del terminal interior del cable fallado en
la central.
En las comprobaciones y medidas realizadas al cable y
al terminal interior en la central realizada el 12 de
septiembre de 2006, se encontró:
Durante la inspección visual realizada a los polímeros
(EPDM y LDPE), involucrados en la falla, no se
detectaron trazas ni evidencia de presencia de
arborescencias de agua (water tree) arboresc encias
eléctricas
(electric
tree)
ó
arborescencias
electroquímicas (electrochemical tree), tampoco se
observaron cavidades gaseosas que hubieran podido
permitir desencadenar la falla.
El modo de falla es típica de una disrupción súbita del
sistema aislante.
La traza del streemer dejado por la disrupción en el cono
de alivio, es típica de una falla por esfuerzo dieléctrico,
la cual se da cuando las características dieléctricas
cambian.
No se evidencia un proceso de degradación en las
fronteras de la falla ni se observaron en los elementos
repliegues y singularidades que pudieran permitir afirmar
que la falla fue producto de una degradación en el
tiempo [2][3][4], del sistema aislante, aunque esta
hipótesis deberá ser reafirmada con los ensayos de los
materiales en el laboratorio.
El conector y el terminal fallaron como producto de la
intensa explosión.
Pruebas y ensayos en el laboratorio
Las pruebas de laboratorio [5] realizadas al conector
flexible de cobre permitieron detectar:
Presencia de sulfatos de cobre en los extremos de la
terminal.
Ruptura de filamentos y pérdida del recubrimiento de
estaño.
Núcleos afectados por corrosión.
Sobre el Polímero fueron realizadas pruebas
fisicoquímicas al polímero [7], encontrándose que no
hay evidencias de arboresc encia “trees” ni deterioro
severo por envejecimiento
El ensayo de flama en un tramo de cable aislado en
polietileno, permitió demostrar que la transferencia del
calor afectó el aislamiento del cable en un tramo
importante.
Figura 8. Rotura de filamento s y sulfatos de cobre.
Diagnóstico del estado del cable
Del análisis realizado por SILEC de Francia a las
pruebas e información suministrada sobre el evento del
cable de potencia asociado al transformador 2 se tiene:
Los resultados de 310 a 390 microamp erios de corriente
de fuga, en las tres fases, significa que no hay un
cortocircuito del cable o una falla directa y clara. Sin
embargo, es de anotar que un ensayo de control de 50
kV DC es generalmente suficiente; un valor superior
puede conducir a una de gradación del aislamiento
(principalmente el LDPE) que no puede ser detectada
posteriormente.
SILEC informa que se conoce como experiencia dos
fallas reportadas en la ciudad de México, muy similares
a la ocurrida a EPM. Las fallas de México se
presentaron en Abril y Mayo de 1994. En dicho caso se
presentó un cortocircuito en un transformador marca
Schneider y se concluyó que las fallas comenzaron en
los terminales interiores en SF6.
En nuestro caso, después de analizar la información
suministrada por EEPPM, la firma SILEC considera que
las cuatro fallas presentadas en el estator de la unidad
N°2 desde el año 1998 y la mala conexión del conector
de aluminio en el terminal, son las causas de la última
falla ocurrida el 4/09/06 en el terminal de la fase T de la
unidad 2 de Playas.
Conclusiones
El análisis de la información, las pruebas de laboratorio
y los cálculos, permiten deducir:
El evento se presentó básicamente por la distorsión del
campo eléctrico ocasionado por una combinación de
mecanismos entre los cuales se destaca la
contaminación del aceite dieléctrico y los esfuerzos
electrodinámicos generados por las recurrentes fallas a
tierra del generador y del sistema de potencia asociado
12
12
(líneas a 230 kV), que ocasionaron la ruptura de los
hilos en la trencilla por la acción sinérgica de los
esfuerzos y la contaminación de los hilos de cobre.
El efecto final de la distorsión del campo eléctrico es un
sobrecalentamiento del sistema, el cual produce efectos
adversos en las características eléctrica s del material
semiconductor, tal como el incremento del PTC
(coeficiente de temperatura positiva), fenómeno que en
la pantalla semiconductora, hace que la resistencia
caiga dramáticamente, debido al incremento de la
temperatura con daños en el aislamiento vecino a la
frontera donde se interrumpe el sistema semiconductor
(bloque de elastómero en EPDM), por causa del
incremento del calor específico y de la conductividad
térmica.
Teniendo en cuenta que si el campo eléctrico en el
terminal se distorsiona, la convergencia del campo
ocasiona en muy poco tiempo la falla del sistema
aislante. Para evitar esta situación, los cables y
terminales se dotan de una pantalla semiconductora con
el fin de aliviar el fenómeno de distorsión, permitiendo el
sostenimiento del campo eléctrico. Para ello, los
fabricantes se esmeran en preparar el sistema
semiconductor de tal forma que el carbón negro posea
las propiedades adecuadas que le permitan al sistema
establecer un circuito conductivo que atenúe los
intensos campos eléctricos producto de la distorsión.
Una vez la conductividad térmica del sistema
semiconductor se incrementa, la transferencia de calor
al exterior ocurrirá. Si la situación se mantiene, en muy
poco tiempo, la reacción de oxidación aparece, la cual
está en relación directa con la temperatura y con la
presencia de oxigeno. El oxigeno siempre está presente
en la constitución molecular del polímero y la oxidación
se incrementa en la medida que la sobre temperatura
esté presente, creando una degradación muy rápida de
las características eléctricas del polímero. Una vez la
conductividad térmica del sistema semiconductor se
incrementa, la transferencia de calor al exterior ocurrirá.
Si la situación se mantiene, en muy poco tiempo, la
reacción de oxidación aparece, la cual está en relación
directa con la temperatura y con la presencia de
oxigeno. El oxigeno siempre está presente en la
constitución molecular del polímero y la oxidación se
incrementa en la medida que la sobre temperatura esté
presente, creando una degrada ción muy rápida de las
características eléctricas del polímero.
La convergencia del campo ocasionó la falla del sistema
aislante, perforando el polímero e incrementando la
temperatura por efecto de la intensidad del cortocircuito
hasta el estado de plas ma. La alta temperatura
generada ocasionó la flamabilidad del aceite y la
presencia de gases tales como el metano y el hidrógeno
producto de la misma descomposición del aceite,
ocasionando en el interior del domo la explosión.
La temperatura producto de la combustión, se transmitió
por transferencia de calor a lo largo del conductor de
aluminio, afectando el polímero existente en el primer
tramo del cable.
La causa raíz de la falla del cable de potencia LDPE
perteneciente a la fase T del transformador N° 2
instalado en la central hidroeléctrica Playas de
propiedad de EPM, fue la distorsión del campo eléctrico
presente en la frontera del sistema semiconductor del
terminal del conector en el bushing asociado al cable de
la fase T, que ocasionó la disrupción eléctrica en el
polímero del conector al interior del terminal, iniciando
una gran conflagración que terminó por afectar la
integridad del aislamiento del cable.
REFERENCIAS
[1] Informe de preparación de probetas e inspección
visual en bujes terminales y cables 230 KV de la falla
ocurrida en la central Playas, Equipo de Asistencia
Técnica e Investigación Calidad, Junio de 2006.
[2] Diagnóstico de cables de Alta Tensión - Análisis
Comparativo de resultados unidad 1 y Unidad 2. Inducor
Ingeniería S.A. Medellín – Colombia, 2006.
[3] Protocolo de ensayo No. 1489 -06. Diagnóstico de
cables de Alta Tensión. Inducor Ingeniería S.A. Medellín
– Colombia, 2006.
[4] Reporte Medida de Descargas Parciales Cables de
Alta Tensión – Central Playas Inducor Ingeniería S. A.
Medellín – Colombia, mayo de 2007.
[5] Estudio de la posible causa de falla en los conectores
de la central Playas, Laboratorio de Materiales –
Universidad Nacional, 2007.
[6} Diagnóstico de cables de Alta Tensión - Domos
Unidad 2. Inducor Ingenierí a S.A. Medellín – Colombia,
2006.
[7] Informe de Inspección Termográfica. Equipo y
Mejoramiento – Área Análisis e Ingeniería, Agosto de
2006.
[8] Informe de ensayo de polímeros, Equipo de
Asistencia Técnica e Investigación Calidad, Junio de
2007.
[9] Memorias de cálculo, Cable seca a 230 KV, Fase T
marca Silec, Unidad 2 – Central Hidroeléctrica Playas,
Juan Carlos Toro Londoño, Mayo de 2007.
[10] Planilla de datos – Pruebas Fisicoquímicas y
Cromatografías Aceite Transformadores Central Playas,
septiembre de 2006.
[11] Hallazgos de la inspección en sitio, Cable seco 230
KV – Central Hidroeléctrica Playas, Juan Carlos Toro
Londoño, Septiembre de 2006.
1313
Solución de Problemas en los Sistemas de
Refrigeración y Aire Acondicionado CONDENSADOR
Por:
Douglas E. Chacón Murillo
Ingeniero Electromecánico.
Técnico en Mecánica.
Ingeniero Consultor.
[email protected]
Costa Rica
Como condensador se conoce a
la parte del sistema de Refrigeración y Aire
Acondicionado, que libera la carga térmica, absorbida
por el evaporador.
Si lo comparamos con el cuerpo humano, siguiendo la
analogía utilizada, este seria el equivalente de la piel y
los poros, ya que es por ahí donde se da el intercambio
térmico hacia el exterior, nec esario para una
condensación del fluido refrigerante en los sistemas de
Refrigeración y Aire Acondicionado, o enfriamiento en el
cuerpo humano.
Solución 1: Revisión y solución del problema originado
en el componente como: Toma de presiones en ambos
lados del sistema de enfriamiento, mantenimiento
preventivo en las partes afectadas, etc.
Solución 2: Cambio de los sistemas de filtración y/o
tratamiento químico en las partes afectadas.
Solución 3: Limpieza de todo el conjunto en general y
cambio del elemento de expansión, así también como de
otras partes como: válvulas, acoples e tc.
Motor del ventilador del condensador defectuoso →
Similar en concepto al anterior, pero de consecuencias
más rápidas de detectar, se manifiesta este problema.
Encontrando presiones altas en
el sistema,
accionamiento de protecciones por sobre -presión,
eléctricas, entre otras.
en el componente como: Toma de presiones en ambos
correctivo en las partes afectadas, etc.
Solución 2: Cambio de motor.
Solución 3: Cambio de motor, protecciones de alta
presión, válvulas de sobre-presión, etc.
Daños extensos en aletas → Siguiendo con este tipo de
problema, se presenta esta que es similar en síntomas,
a las anteriores, pero es detectable visiblemente, por el
daño en la estructura de canalización.
Inspección en campo-Efectos
a) Temperatura de condensación saturada
Causas:
Serpentín del condensador sucio→ Aunque las distintas
rutinas de mantenimiento, deberían detectar y eliminar
esta condición, la misma se puede presentar en
ocasiones, comúnmente los usuarios del sistema darán
la campanada de aviso, ante la reducción gradual de la
capacidad de enfriamiento en el recinto, mas
técnicamente hablando, se notara por el aumento en las
presiones del sistema en su lado de alta presión, así
también por el accionamiento de las protecciones de
presión en los sistemas.
en el componente como: Toma de pre siones en ambos
correctivo en las partes afectadas, etc.
Solución 2: Cepillado mecánico y manual de las aletas.
Solución 3: Cambio del conjunto condensador,
protecciones de alta presión, válvulas de sobre -presión,
etc.
14
15
Recirculación nula o parcial de aire en el condensador →
De efecto casi inmediato, nos damos cuenta de este
problema, debido a que el sistema en si, acciona sus
protecciones por sobre-presión, así también por la nula
o poca capacidad de enfriamiento del sistema.
Solución 1: Revisión y solución del problema
originado en el componente como: Toma de presiones
en ambos lados del sistema de enfriamiento,
mantenimiento correctivo en las partes afectadas, e tc.
Solución 2: Cepillado mecánico y manual de las
aletas.
Solución 3: Cambio del conjunto condensador,
protecciones de alta presión, válvulas de sobre presión, etc.
Los vientos del ambiente no permiten un flujo de aire
adecuado en el serpentín → Como es sabido y
recordado en la analogía, al principio de esta guía, el
condensador funciona al igual que nuestro sistema de
enfriamiento interno, si los poros están bloq ueados,
nuestro sistema se sobrecalentara y colapsara
rápidamente. Del lado de los sistemas de enfriamiento,
rápidamente se notara, por el accionamiento de las
protecciones por sobre-presión, así también por la poca
o nula capacidad de enfriamiento, en los recintos
acondicionados.
mejoramiento de ventilación, etc.
Solución 2: Reubicación del condensador.
Solución 3: Reubicación de los condensadores.
Descarga de aire de otros equipos condensadores →
Aunque similar en concepto y efecto, a los anteriores,
este fenómeno se presenta debido al desconocimiento
de los supervisores o instaladores de los sistemas de
enfriamiento, donde las condiciones de tempera tura en
los recintos se logra en tiempos mayores a los
recomendados por el fabricante o no se logran.
mejoramiento de la ventilación existente, etc.
Solución 2: Reubicación del condensador.
Solución 3: Reubicación de los condensadores.
Rotación del ventilador incorrecta → Es bien sabido, por
todos el dicho "zapatero a tus zapatos", y nos viene a
recordar que el conocimiento y experiencia, conseguidos
a través del estudio y el tiempo, no pueden ser
sustituidos de la noche a la mañana, por solo la
información. Haciendo una analogía con el problema
anterior, en los sistemas de bombeo, nos encontramos
con este problema, común si n o se siguen las
recomendaciones y fichas técnicas de los fabricantes, se
denotara por el aumento de la presión y posible
accionamiento, en las protecciones de sobre -presión,
también los usuarios internos, resentirán la perdida
gradual de las condiciones de acondicionamiento.
corrección y pruebas de giro, etc.
Solución 2: Cambio de aspas y parte dañadas.
Solución 3: Cambio de conjunto de motor y aspas.
Aspas del ventilador dañadas o rotas → Si se a realizado
un correcto montaje y ajuste de las mismas, no debería
ocurrir, pero se puede presentar que debido al
desbalance del eje del motor o el fallo, de los seguros,
puedan causar que se presente este problema.
Es denotado, por el accionamiento de la el control por
sobre-presión, y por el decrecimiento de las condiciones
de confort interno, entre otras.
en ambos lados del sistema de enfriamiento, ajuste del
aspa, etc.
Solución 2: Cambio de aspas y parte dañadas.
Solución 3: Cambio de conjunto de motor y aspas.
Bomba de agua del condensador defectuosa o Impulsor
del sistema de bombeo dañado→ Asociado
principalmente a sistemas, de uso industrial y
principalmente aquellos de condensación por medios
EVAPORATIVO, como las Torres de Enfriamiento,
Condensadores Evaporativos, entre otros.
en ambos lados del sistema de enfriamiento, ajuste de
seguros e impulsores, etc.
Solución 2: Cambio de los impulsores y parte
dañados.
Solución 3: Cambio de conjunto de moto-bomba.
Tubería de agua del condensador bl oqueada→ Las altas
presiones en el lado de alta, en el sistema y el
16
accionamiento de las protecciones por sobre -presión,
son el producto final de este problema, así también
como el accionamiento de la protección, por flujo en el
sistema, de importancia alt a, es siempre sabido verificar
y realizar pruebas a los sistemas de control y protección,
ya que son los únicos que pueden evitar una tragedia o
daños mayores, si así se presentaran.
en el componente como: Desbloqueo de tuberías,
válvulas, etc.
Solución 2: Cambio de las partes dañadas y limpieza
del sistema de bombeo en general.
Solución 3: Cambio de conjunto de moto -bomba y
tuberías dañadas.
Sistema
sobrecargado →
El
descuido
o
el
desconocimiento de la carga adecuada, hacer aparecer
esta falla, la cual es visible, por un aumento en las
presiones de ambos lados del sistema, las cuales se
encontraran sobre los rangos de placa, aumento de
consumo energético y accionamiento de sus
protecciones.
Muy común en arranques o reparaciones de
componentes mayores como: compresores, válvulas,
entre otras más.
Causas:
Sistema sobrecargado→ Un equipo de refrigeración
debe SIEMPRE tener la carga adecuada de refrigerante,
para su correcto funcionamiento, un método o forma de
verificarlo es con las fichas técnicas y tablas de los
fabricantes, el consumo de corriente de placa, presiones
de bitácora, entre otras mas.
Nuevamente nos encontramos ante un problem a, muy
común en los arranques o en mantenimientos mayores,
el supervisor o responsable, debe hacer conciencia de
su papel en la ejecución de los proyectos.
originado en el sistema, como: Comprobación de
presiones en ambos lados del siste ma (Baja presión
y Alta presión), etc.
Solución 2: Recuperación y reutilización del exceso
de carga.
Solución 3: Cambio de partes dañadas como:
válvulas de sobre-presión, compresor, por ejemplo.
originado en el sistema, como: Comprobación de
presiones en ambos lados del sistema (Baja presión y
Alta presión), etc.
Solución 2: Recuperación del exceso de carga.
Solución 3: Cambio de partes dañadas como: válvulas
de sobre-presión, compresor, por ejemplo.
El diagrama de Mollier, nos permite identificar muy
certeramente el estado real del refrigerante,
conociendo las propiedades físicas del sistema.
Citas Bibliografícas.
Paginas de Internet.



www.carrier.com
www.york.com
www.trane.com
Fuentes Adicionales
Ingeniero Electromecánico.
b) Carga de refrigerante incorrecta
Ángel Yeldo Pinelo H.
[email protected]
17
Aporte de las 5S al Uso Racional de Energía
que se evidencia en algunas de las empresas en las que
hemos trabajado el tema:
Por:
Juan Carlos Orrego B.
Ingeniero Mecánico –
Esp. en Finanzas, Preparación y
Evaluación de Proyectos
Director de Mantonline.com
[email protected]
Medellín - Colombia
Hay que recordar que las 5Ss hacen referencia a 5
palabras provenientes del japonés que se inician con S
(ese) y que enmarcan toda una filosofía y cultura; SEIRI
– SEITON – SEISO – SEIKETSU y SHITSUKE. Ellas y
su implementación ayudan al mejoramiento de las
empresas que implementan e interiorizan toda la
filosofía.
El hacer mejor las actividades en cualquier área
funcional de las compañías siempre ha de contribuir al
beneficio global de las empresas y las regiones,
estudios realizados por el Departamento de Energía de
los Estados Unidos de América, ha cen cuenta de hasta
un 20% de disminución en el consumo de energía
debido a la realización de buenas practicas [1]. Buenas
prácticas que son construidas y soportadas por una
serie de herramientas de fácil implementación y que
reportan rápidamente resultado s mostrables ante las
directivas de las compañías.
Una de las herramientas mas usadas y que
además no puede faltar cuando se desea
implementar , se está
implementando cualquier
metodología
de
mantenimiento
o
practica
de
mejoramiento son las
5Ss,
herramienta
Japonesa
que
ha
demostrado ser exitosa
en muchas empresas
de todo el mundo.
Pero, ¿como aportan
las 5S al ahorro
energético y al Uso
Eficiente de este recurso
tan
valioso
y
tan
determinante
en
la
consecución de las metas
financieras
de
las
empresas?, la respuesta podría ser
algo compleja si no existe un
monitoreo permanente respecto a lo
que está sucediendo con la energía
desde
cualquiera
de
sus
presentaciones y las actividades que se
desarrollan dentro de las empresas.
Mientras nos ponemos de acuerdo en como haremos
esta medición, veamos como cada etapa de las 5S
aporta al menor consumo energético, por lo menos lo
SEIRI – Organización; donde se ha de separar lo
necesario de lo innecesario del lugar de trabajo. Luego
de mucho leer los informes y resultados en las
empresas y casi a punto de decir que esta primera S no
aportaba mucho, encontramos una relación valio sa,
vimos como los equipos y herramientas en muchas
ocasiones los habíamos retirado del puesto de trabajo
por que habían sido sobre diseñados para la función que
les correspondía y que en otras áreas de la compañía
eran requeridos por el personal, haciendo así un mejor
uso de la energía que ellos consumían, taladros,
pulidoras, quemadores, equipos de bombeo y hasta
unidades de aire acondicionado estaban dentro de la
lista.
SEITON – Todo en su lugar: ya esta S fue mucho mas
fácil de evidenciar luego de habe r visto la
primera, y por ende las siguientes
3S, el Seiton aporta al menor
consumo o uso eficiente de la
energía en primera instancia de
forma similar a como lo hace el
Seiri puesto que herramientas y
equipos de mediana o poca
utilización colocadas en áre as
comunes llevó a desechar con
mayor facilidad algunas que se
encontraban duplicadas o con un
rendimiento por debajo del
deseado. Por otra parte, el
ubicar los elementos en lugares
“fijos” permitió la eliminación de
largas extensiones eléctricas o
de tuberías conductoras que por
si mismas tienen pérdidas, la
colocación de lámparas fijas con mejor
iluminación y de características ahorradoras
ayudo a eliminar buena cantidad de
lámparas
de mano
con
bombillos
incandescentes de alto consumo.
SEISO – Limpieza Profunda: muestra el
mayor aporte al Uso Racional de Energía;
tableros eléctricos limpios ayudan a no tener “fugas” de
energía, lámparas limpias evitan la utilización de fuentes
de iluminación de apoyo, filtros de equipos de aire
acondicionado limpios ayudan a motores y compresores
trabajen menos, motores limpios permiten una mayor
18
disipación de calor, boquillas de quemadores limpias
eficientan el uso del combustible, tuberías limpias
permiten evidenciar fácilmente escapes de aire, vapor u
otro fluido, lo que representa a su vez una energía
desperdiciada, y podríamos seguir dando ejemplos de
casos encontrados, pero dejaremos para que cada uno
de ustedes inspeccionen sus plantas e identifiquen los
potenciales ahorros energét icos que tienen en sus
empresas gracias al SEISO.
SEIKETSU – Estandarización: permite ahorrar energía
cuando las anteriores Ss tienen bien definidas
frecuencias y rutinas, cuando han sido entendidas,
interiorizadas y practicadas por todo el personal. Pero si
extendemos un poco mas su alcan ce, vemos que el
Seiketsu en bombillas, motores y demás elementos o
equipos podrán ayudarnos a ahorrar energía.
auditoría, sino que debe convertirse en una forma de
vida. Disciplina, que al interior de la empresa se
convertirá en parte de una cultura y que como dijimos en
el Volumen 1 N° 5 de la revista Mantenimiento en
Latinoamérica, deberá ser aquella que ayude a
diferenciarnos del resto. Y como podría ser mejor
diferenciarnos que mostrando como por medio de
una herramienta como las 5S hacemos un Uso
Eficiente de Energía que repercutirá en beneficios
tangibles para toda la sociedad; productos y
servicios mas económicos, menores i mpactos
ambientales,
mayor
calidad
de
productos,
posicionamiento competitivo de todo un país o
región.
Referencias
Por último llagamos a la quinta S, SHITSUKE –
Disciplina; normalmente como muchos lo hemos
experimentado y expresado, la mas compleja de todas,
pues lo que sugiere es convertir todas las Ss en un
habito, que no sean solo un acto aislado y de momento
o como muchas veces ocurre realizado para ganar
algunos puntos con una visita importante o en una
[1] Galván, Javier. Mantenimiento y la Eficiencia
Energética. Documento recuperado de www.aciem.org
19
20
21
22
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Convocatoria de Artículos
Mantenimiento en Latinoamérica
Responsables con el compromiso de convertirse en un espacio vital para que la comunidad de mantenedores de
Latinoamérica, que reflexionen y g eneren nuevo conocimiento en la disciplina, se permite comunicar que su proceso de
convocatoria de artículos para su número ordinario bimensual se encuentra abierto.
La revista se constituye en un importante medio para la socialización y visibilidad de aportes que nuestras comunidades
de mantenedores vienen desarrollando, en especial, aquel los relacionados con la administración del mantenimiento y la
aplicación de labores tendientes a mejorar la confiabilidad de los activos físicos. Así mismo, son bienvenidos aquellos
textos de orden interdisciplinario que aborden problemas de la realidad in dustrial Latinoamericana.
Plazo de entrega: La convocatoria y recepción de artículos es permanente aquellos que se envíen antes del 15 de los
meses de Febrero, Abril, Junio, Agosto, Octubre, Diciembre de cada año, serán considerados para el n umero
Volumen 2, Número 3 de la revista,
aquellos que lleguen hasta el 15 de Abril de 2010.
siguiente. Sin embargo pueden ser considerados en el
Política editorial: Quince días después de la fecha de recepción de las colaboraciones el Comité editorial notificará a
sus autores si cumplen los requerimientos de calidad editorial y pertinencia temática por lo cual serán publicados.
Pautas editoriales:
1. Presentación del texto: enviar archivo electrónico en formato Word 2007, letra Arial, tamaño 10, a espacio
sencillo, hoja tamaño carta con una extensión máxima de 15 hojas.
2. Contenido del texto: una portada que contenga: título del artículo y nombre del autor (o autores, sin son varios),
títulos académicos o cargos que indiquen su autoridad en la materia.
Adicionalmente, se debe incluir:
o Fotografía del autor en formato JPG.
o Las direcciones electrónicas y país de Origen.
o Las citas bibliográficas, deben de ser escritas preferiblemente en forma manual y no con la función del Word.
o Referencias: Bibliografía y/o Cibergrafía.
o Ilustraciones, gráficos y fotografías: Deben ser originales, para mayor calidad al imprimir. Y de ser tomadas de
otro autor citando su fuente y en lo posible adjuntar su permiso de utilización y deben ser en formato JPG.
PARA TENER EN CUENTA:
o Ni la Revista, ni el Comité Editorial se comprometen con los juicios emitidos por los autores de los textos. Cada
escritor asume la responsabilidad frente a sus puntos de vista y opiniones.
o Es tarea del Comité Editorial revisar cada texto y si es el caso, sugerir modif icaciones. Igualmente puede
devolver aquellos que no se ajusten a las condiciones exigidas.
o No tienen que ser artículos de carácter “científico” la revista es de todos los mantenedores y quienes apoyen o
interactúen con ellos.
o Dirección de envío: Los artí culos deben ser remitidos al editor de la revista a los siguientes correos electrónicos
en los plazos indicados anteriormente: [email protected]
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27

Mantenimiento en Latinoamérica El verdadero significado del MTBF

Transcripción

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Los Empleados en Latinoamérica