Diseño de un plan de mantenimiento basado en MCC al sistema de deshidratación/desalación

Planteamiento del problema Situación Actual Sistema de Deshidratación/Desalación MPE-1 Alto porcentaje de fallas, entre Abril del 2006 y Septiembre del 2007, el Tren A tuvo 8 fallas y el Tren B 15 fallas. Actualmente no existe un plan de mantenimiento adaptado a las condiciones de funcionamiento. las sustituciones o reparaciones surgen como correctivo, y en muchos casos, como paliativo para corregir las fallas, se instalan partes y repuestos recuperados de otros sistemas.

Deterioro prematuro de componentes Afectación de tratamiento de crudo (Deshidratación y Desalación) Aumento en los costos de mantenimiento correctivo Incremento de riesgos de accidentes y de impactos ambientales Incidencia en la productividad de la planta, por no tener disponibilidad de los equipo, según SAP-PM se difirieron 211.771 BPD. con un costo asociado de 9.741.458,36 x 46 $/BLS, en lo que respecta al año 2006 y 2007. Consecuencias en el Sistema de Deshidratación/Desalación MPE-1 Planteamiento del problema

Establecer mejores prácticas de mantenimiento, tomar decisiones en cuanto a operación y frecuencia de mantenimiento, Mejorar los índices de confiabilidad y la continuidad de servicio de la MPE-1. Disminuir los costos por mantenimiento correctivo y por producción diferida, prolongar la vida útil de los equipos e incrementar la seguridad tanto de las personas como la de los equipos. Justificación Planteamiento del problema Dificultad para la obtención de datos, (datos de registros de fallas tomados a partir de Abril del 2006), fecha en la cual el Departamento de Confiabilidad de Ingeniería de Mantenimiento comenzó a llevar los registros de fallas. Anterior a esto no se evidencia registro alguno. Limitaciones de la investigación

Realizar el diseño de un plan de mantenimiento basado en MCC al “Sistema de Deshidratación/Desalación del Módulo de Producción y Emulsificación – 1 (MPE-1) del Distrito Morichal. Objetivo General

Realizar Levantamiento de la información sobre el sistema de Deshidratación/Desalación de la MPE-1. Realizar un diagnóstico de la situación actual del sistema de Deshidratación/Desalación de la MPE-1, a través de Indicadores de mantenimiento, tales como confiabilidad y disponibilidad. Determinar cuales equipos del Sistema de Deshidratación/Desalación de la MPE-1 del Distrito Morichal presentan mayor criticidad. Identificar los items mantenibles basados en la norma ISO 14224, y Modos y Efectos de Fallas, de los equipos que presentan mayor criticidad del Sistema de Deshidratación/Desalación de la MPE-1 del Distrito Morichal. Establecer un plan de mantenimiento para la mejora del Sistema de Deshidratación/Desalación de la MPE-1 del Distrito Morichal. Objetivos Específicos

Procedimiento Utilizado para la Elaboración del Proyecto de Grado INSTRUMENTOS Y TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLAS APLICACIÓN DE LA HERRAMIENTA MCC (CAPITULO V)FALLAS/FUNCIONES/ITEMS MANTENIBLESMODOS DE FALLAS Y EFECTOSTAREAS, FRECUENCIAS DE EJECUCIÓN Y RESPONSABLES DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL (CAPITULO IV)-DIAGRAMA DE ENTRADA FUNCIÓN SALIDA (EFS)-ANÁLISIS DE CRITICIDAD POR EL MÉTODO DE CILIBERTY-EVALUACIÓN DEL SISTEMA MEDIANTE INDICADORES DE MANTENIMIENTO ANTECEDENTES:INFORME ING. DE MTTO N° IM-DM-06-120 ANÁLISIS DE CRITICIDAD MPE-1 (CUALITATIVO) PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA (CAPITULO I) INSTRUMENTOS Y TÉCNICAS PARA BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN TEÓRICA MARCO TEÓRICO (CAPITULO II) MARCO METODOLÓGICO (CAPITULO III) CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES (CAPITULO VI)

Descripción General de la MPE-1: Descripción del Proceso

Sistema de Deshidratación/Desalación de la MPE-1 Descripción del Proceso

Análisis de criticidad Criticidad Nivel potencial de severidad asociado a la perdida de la función de un activo. Análisis de Criticidad Metodología que permite jerarquizar sistemas, instalaciones, equipos y partes en función de su impacto global, con el fin de facilitar la toma de decisiones. Objetivo de la Aplicación del Análisis de Criticidad Racionalizar recursos de mantenimiento, inspección, materiales, y RRHH.

Equipos considerados para estudio de análisis de criticidad Análisis de criticidad Conformación del equipo natural de trabajo – Un facilitador. – Personal de Procesos. – Personal de mantenimiento operacional MPE-1. – Personal de SHA. – Personal de Operaciones.

Análisis de Criticidad Característica de cada equipos estático del Tren A

Característica de cada equipos estático del Tren B Análisis de Criticidad

Análisis de Criticidad Característica de cada equipo dinámico:

Análisis de Criticidad Realización de los diagramas funcionales de entrada – proceso – salida (EPS) (Gp:) Sistema: Desalación/Deshidratación de la MPE-1 (Gp:) Equipo: Desalador Electrostático 1era etapa DS-201A, DS-202A, DS-201C, DS-202C (Gp:) Entrada / Insumo: (Gp:) Materia prima: Crudo Húmedo Diluido (13.8-14.3 °API), con um contenido de água de 3-5% a 245-280 °F, 160-180 psig. Caudal: 123-138 MBD Agua de Lavado: 9-10 MBD. Temp: 100-110 °F (Gp:) Proceso: (Gp:) Remover el agua en el crudo Húmedo diluido hasta un contenido menor al 3% de AyS (Gp:) Crudo Húmedo Diluido (13.8-14.3 °API), con un contenido de agua menor al 3% de AyS, 240-250 °F, 350-380 PSI. Caudal: 100-120 MBD (Gp:) Salidas/ Productos:

Análisis de Criticidad Realización de los diagramas funcionales de entrada – proceso – salida (EPS) (Gp:) Sistema: Desalación/Deshidratación de la MPE-1 (Gp:) Equipo: Bombas P-203A/B/C/D (Gp:) Entrada / Insumo: (Gp:) Materia prima: Crudo Húmedo Diluido con contenido de agua menor de 1% Caudal: 123-138 MBD Agua de Lavado: 9 -10 MBD. Temp: 100-110 °F (Gp:) Proceso: (Gp:) Bombear crudo que sale de la última etapa de Desalación (Gp:) Crudo Húmedo Diluido con contenido de agua menor al 1% de AyS, 240-250 °F, 350-380 PSI. Caudal: 100-120 MBD (Gp:) Salidas/ Productos:

Análisis de Criticidad Realización de los diagramas funcionales de entrada – proceso – salida (EPS) (Gp:) Sistema: Desalación/Deshidratación de la MPE-1 (Gp:) Equipo: Bombas P-202A/B/C/D/E/F, (Gp:) Entrada / Insumo: (Gp:) Materia prima: Agua salada, 160-180 psig. Caudal: 123-138 MBD Agua de Lavado: 9 -10 MBD. Temp: 100-110 °F (Gp:) Proceso: (Gp:) Bombear agua salada desde la salida de la segunda etapa de Desalación, hacia la primera etapa. (Gp:) Agua salada, 240-250°F, 350-380 PSI. Caudal: 123-138 MBD (Gp:) Salidas/ Productos:

Análisis de Criticidad Realización de los diagramas funcionales de entrada – proceso – salida (EPS) (Gp:) Sistema: Desalación/Deshidratación de la MPE-1 (Gp:) Equipo: Separador mecánico DM201A/B (Gp:) Entrada / Insumo: (Gp:) Materia prima: Crudo Húmedo Diluido con contenido de agua mayor del 5% Caudal: 123-138 MBD Agua de Lavado: 9 -10 MBD. Temp: 100-110 °F (Gp:) Proceso: (Gp:) Remover el agua en el crudo Húmedo diluido hasta un contenido máximo de 5% de AyS (Gp:) Crudo Húmedo Diluido con un contenido máximo de agua de 5% de AyS, 240-250 °F, 350-380 PSI. Caudal: 100-120 MBD (Gp:) Salidas/ Productos:

Análisis de criticidad Tony Ciliberty Evaluación de criticidad: Se debe hallar el ICSHA (índice de criticidad de consecuencias en Seguridad, Higiene y Ambiente) de donde: ICSHA = FCSHA – FRSHA – FMSHA. ICSHA = Índice de criticidad basado en SHA. FCSHA = Factor de criticidad en SHA. FRSHA = Factor de reducción en SHA. FMSHA = Factor de mitigación en SHA. Criterios de Evaluación del Factor de reducción de consecuencias (FRSHA) Criterios de Evaluación del Factor de mitigación en SHA (FMSHA)

Análisis de criticidad Tony Ciliberty Evaluación de criticidad: Criterios de evaluación factor de criticidad en SHA:

Criterios de evaluación factor de criticidad del proceso: Análisis de criticidad Tony Ciliberty Cálculo del índice de criticidad en base al proceso ICP = FCP – FRP ICP = Índice de criticidad del proceso FCP = Factor de criticidad del proceso FRP = Factor de respaldo de proceso

Registros de fallas Tren A

Registros de fallas Tren A

Registros de fallas Tren B

Registros de fallas Tren B

Criterios de Evaluación del Factor de Respaldo de Proceso Análisis de criticidad Tony Ciliberty Criterios para el análisis de fallas

Cálculo del Índice Global de criticidad en base al basado en el riesgo (IGCBR) IGCBR = ICSHAP (Índice de criticidad basado en Seguridad, Higiene y Ambiente y Procesos) vs FREC. FALLAS. El valor de ICSHAP = ICSHA & ICP (valor de consecuencia de las fallas), se utiliza junto con el valor de frecuencia de fallas para hallar el IGCBR (Índice Global de criticidad basado en riesgo) el cual está formado por una letra que indica la clasificación del riesgo (alta, media, baja y no crítico), y tres dígitos seguidos que varían del 0 (menor impacto) al 4 (mayor impacto), que indican las implicaciones de falla del equipo en la seguridad y ambiente, en el proceso y la frecuencia de falla. Análisis de criticidad Tony Ciliberty

Análisis de criticidad Tony Ciliberty (Gp:) ICSHA (Gp:) ICP (Gp:) Índice de Criticidad en SHA (Gp:) Índice de Criticidad del Proceso (Gp:) IGCR (Gp:) Índice Global de Criticidad Basado en Riesgo (Gp:) Vs

Análisis de criticidad Tony Ciliberty

Verificar la integridad física, y mecánica de cada una de las partes (Aislamiento térmico, Boquillas, soportería e infraestructura) que conforman a cada equipo, con lo cual se generan necesidades de mantenimiento preventivo y/o correctivo. La frecuencia de inspección establecida en la planta para los equipos estáticos es anual, por lo crítico del proceso. El análisis de vibraciones en los equipos dinámicos se realiza mensual. Los criterios de aceptación y rechazo de cada componente fueron tomados de las normas PDVSA. Para los equipos Estáticos: El aislamiento térmico que recubre el cuerpo de algunas separadores y Deshidratadores se encuentra deteriorado, lo que permite la entrada de humedad generando a futuro corrosión. Fuga de crudo por la prensa empaque asociada a Boquilla en algunos Deshidratadores y Desaladores. Para los equipos dinámicos: Desgaste en la pintura de la carcaza de algunas de las Bombas. Skid o patín en algunas de las Bombas se encuentra deteriorado. Inspección Visual Realizada

Análisis de criticidad Lista de Equipos Tren A Sistema Deshidratación/Desalación, jerarquizada de mayor criticidad a mediana criticidad

Análisis de criticidad Lista de Equipos Tren B sistema Deshidratación/Desalación, jerarquizada de mayor criticidad a mediana criticidad

Análisis de criticidad Al considerar el factor de frecuencia de fallas, y estimar el nivel de riesgo en el estudio anterior, se obtuvieron los siguientes resultados: Nueve (9) equipos con alta criticidad y once (11) con mediana criticidad por Índice de Criticidad Global. Para el Tren A los Equipos de alta criticidad están centrados en los equipos rotativos (bombas de proceso): P-202A y P-202C. Para el Tren B los Equipos de alta criticidad están centrados tanto en los equipos rotativos (bombas de proceso) como en lo equipos estáticos: DM-201B, DS-201C, DS-201D, DS-202C, DS-202D, P-202E y P-202F. Se observa que el nivel de criticidad en los equipos se ve influenciado directamente por el registro de fallas. Todas Las Bombas asociadas al sistema de Deshidratación/Desalación de la MPE-1 (P-202A/B/C/D/E/F y P-203A/B/C/D), cuentan con un equipo de respaldo (FRP= 1). En el Capítulo V se realizó el AMEF (Análisis de modos y efectos de fallas), para el tipo de equipo más crítico (P-202A, DS-201C y DM-201B) en base a los resultados del análisis de criticidad (Ver tablas 30,31,32 y 33), cantidad de fallas (Ver tablas 23, 24 y 25). Los modos de Fallas obtenidos en las mesas de trabajo, pueden ser extrapolados al resto de equipos del sistema de Desalación y Deshidratación de la MPE-1.

Cálculo De Confiabilidad

Metodología MCC Filosofía de gestión del mantenimiento, en la cual un equipo multidisciplinario de trabajo se encarga de óptimar la confiabilidad operacional de un sistema que funciona bajo condiciones de trabajo definidas, estableciendo las actividades mas efectivas de mantenimiento en función de la criticidad de los activos pertenecientes a dicho sistema, tomando en cuenta los posibles efectos que originarán los modos de fallas de estos activos, a la seguridad, a las operaciones y al ambiente. Que es el MCC

Análisis de los modos y efectos de Fallas (AMEF) Selección del sistema y definición del contexto operacional ¿Cuál debería ser el nivel de detalle (parte, sistema, planta etc.) que se requiere para realizar el análisis de los modos y efectos de fallas? ¿Cuáles sistemas con sus respectivos equipos del área seleccionada deberán ser analizados? Metodología MCC

¿Cuáles son las funciones y los estándares de ejecución asociados con el activo (equipo a mantener) en su actual contexto operacional? ¿En que forma falla el equipo, con respecto a la función que cumple en el contexto operacional? ¿Qué causa cada falla funcional? ¿Que ocurre cuando sucede cada falla? ¿Qué puede hacerse para prevenir cada falla funcional? AMEF (Análisis de los modos y efectos de fallas) Metodología MCC

Factores de Detección (D) Metodología MCC

Factores de Ocurrencia (O) Metodología MCC

Factores de Severidad (S) Metodología MCC

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