Diseño programa mantenimiento predictivo motores eléctricos (página 3)

Un pequeño incremento en el voltaje de suministro podría reducir el consumo de corriente, sin embargo, un aumento del orden del 10% o más respecto al valor de la placa producirá saturación del hierro y una intensificación considerable en la corriente con el consecuente sobrecalentamiento perjudicial del motor.

Desbalance de voltaje. Los voltajes trifásicos desequilibrados o desbalanceados pueden ocasionar una grave alteración en la corriente, que puede producir un rápido sobre calentamiento del motor. Es necesario instalar una protección contra este problema, para lo cual suelen ser adecuados los relevadores de sobrecarga.

Ya se utilizan nuevos tipos de tales relevadores para proteger a un motor no sólo contra la caída de fases o monofásico, que en realidad es la forma extrema del desbalanceo de la tensión aplicada.

Mantenimiento impropio. Casi siempre, el buen mantenimiento preventivo evita o cuando menos demora, una posible falla del motor.

Los técnicos han encontrado en algunas instalaciones condiciones tales como polvo y suciedad en los motores, conductos de ventilación obstruidos, motores sobre calentados, corriente incorrecta en éstos, cojinetes ruidosos, humedad dentro y fuera de la máquina, debido todo ello a la falta de mantenimiento periódico.

En ocasiones, no todos los motores necesitan ni ameritan mantenimiento preventivo, en particular cuando el costo de este último puede ser mayor que reparar el motor. Por otra parte cuando el motor se encuentra en una instalación crítica o es muy grande, costoso o difícil de sustituir, entonces si se justifica un buen programa de mantenimiento adecuado, y se ha descubierto que la producción no sufre interrupciones, los motores duran más y sus costos totales de operación son más bajos.

En otras ocasiones los motores son instalados y olvidados, sin recibir ningún tipo de mantenimiento, ni siquiera una leve limpieza de polvo, este descuido total de los motores habrá que evitarlo, para ello es bueno crear bitácoras que indiquen el estado de operación del motor, habrá que llenarlas periódicamente, en industrias con personal de mantenimiento dedicado podrán llenarse diario y en otras cada semana y aquellas que no tienen personal de mantenimiento por lo menos una vez al mes.

Fallas por operación con una sola fase. Un caso de quemadura de tres motores de 100 hp en una planta industrial pone de relieve el hecho de que la protección usual contra sobrecarga en los controladores trifásicos, aunque tenga el ajuste adecuado, no es una seguridad total contra las costosas quemaduras de esos motores cuando quedan alimentados accidentalmente por una sola fase, lo que constituye un desastre demasiado común.

En un sistema eléctrico moderno y con buen mantenimiento instalado en una planta industrial, un caso reciente de costosos daños a motores por la apertura de una fase en el circuito de alimentación puso de manifiesto una triste realidad de la industria eléctrica: el empleo creciente de motores en todos los tipos de sistemas va acompañado de un número también creciente de quemaduras de motores por monofásico.

Aunque el NEC, Nacional Electrical Code (código eléctrico nacional de USA) exige la protección de los motores contra la sobrecarga, no menciona en absoluto la necesidad de proteger contra daños debidos a la operación monofásica accidental que puede producirse en motores trifásicos, cuando uno de los tres hilos de la fase del circuito derivado, o la línea alimentadora de tal circuito. Con tres relevadores de sobrecarga en el arrancador del motor éste se encuentra protegido, por que abren el arrancador en las condiciones de apertura de una fase, pero la realidad es que sólo constituyen una protección parcial y en condiciones muy específicas de carga y aplicación del motor.

Sobrecarga. La condición de sobrecarga consiste en la absorción por parte del motor de una corriente mayor a la nominal, debido a un exceso de carga en el eje que demanda, mayor potencia para su accionamiento, por lo cual el motor debe aumentar su potencia de entrada, teniendo como resultado un incremento en la temperatura del estator, que si rebasa los límites térmicos permitidos por el aislamiento del motor, lo somete a condiciones de trabajo indebidas; sin embargo, el sistema de aislamiento del motor puede soportar temperaturas que se excedan de su rango, pero por corto tiempo, ya que el motor tiene capacidad de disipar este calor extra, almacenándolos en la mas de los conductores y en las partes estructurales.

Ventilación Deficiente. La verificación inadecuada resulta de la reducción del flujo de enfriamiento de las partes del motor, donde se disipa el calor debido a obstrucciones ocasionadas por pantallas, filtros, etc.

Cuando la ventilación es obstruida, un motor que esté operando aun sin carga, puede estar sujeto a altas temperaturas en los devanados del motor.

Generalmente los motores son diseñados para usarse a temperaturas ambientales determinadas (40º C en el trópico), tomando en cuenta este efecto cuando un motor con su carga nominal y con buena ventilación trabaja en una condición ambiental de temperatura mayor, igualmente, ocasiona incrementos de temperatura similares a los que originan una sobrecarga en condiciones de operaciones normal.

Sobrecorriente. Se originada por fallas en los motores producidas por cortocircuito en los arrollamientos del estator. Generalmente son línea a línea que pueden ponerse a tierra. Las fallas trifásicas que no se ven conectadas a tierra tienen más probabilidad de ocurrir en las conexiones de los terminales del motor únicamente; se aclara, que debido a los detalles en la aplicación y diseño del motor, ciertas fallas son más frecuentes que otras. Los factores que afectan la magnitud de la corriente de falla son: La fuente de alimentación del motor, la impedancia de arrollamiento, el tipo de falla (fase o tierra) y la ubicación de la falla en el devanado del motor.

Arranque Frecuente o Intermitente. Cuando se producen arranques repetidos, los periodos de funcionamiento son cortos y es poco el calor disipado por el movimiento del rotor. Los arranques repetidos pueden llevar las temperaturas a valores peligrosos, por encima del valor admisible del calentamiento en los devanados de estator y/o rotor, a menos que exista un tiempo suficiente que permita que se disipe el calor.

Durante el arranque, los cojinetes de manguito o chumaceras no disponen en un principio de la película de aceite que necesitan para trabajar libres de desgaste; esta película se forma cuando el motor comienza a girar, por los arranques sucesivos causan desgaste en este tipo de cojinete.

Secuencia incompleta de arranque. Se presenta esta situación principalmente en motores cuyo arranque se hace a voltaje reducido. El equipo de control que efectúa la operación de arranque puede verse envuelto en una situación de falla y mantiene la operación del motor a voltaje reducido en forma continua.

Esto es producido por que la carga acoplada al motor es alta y el motor no puede completar la secuencia completa de arranque no pasando el motor por su torque máximo y quedando operando con una corriente elevada aproximadamente de 3 a 4 veces la nominal.

Fallas de Rodamientos. Es una de las causas más comunes de fallas en motores eléctricos, se estima que la mitad de los motores quemados es por causas de los rodamientos. La falla de los rodamientos se puede deber a muchos factores, entre los más comunes destacan los siguientes: lubricación inadecuada, desalineación del motor con la cargar, reemplazos, inadecuados, cargas excesivas, ambientes agresivos, entre otras.

En general, las fallas de los rodamientos pueden ir precedidas por aumentos en el ruido, la temperatura, la aspereza o una combinación de ellos; estos factores, además de las horas de trabajo, son la base para desechar unos rodamientos.

Los cojinetes están diseñados para minimizar la fricción entre las partes estacionarias del motor. Los cojinetes usados en grandes motores son de película de lubricante. Esta película reduce el coeficiente de fricción debido a que el diámetro del eje del motor es más pequeño que el diámetro interior del rodamiento, de manera que el eje tiende a posicionarse excéntricamente en el cojinete.

Los sistemas de rodamientos de los motores eléctricos se suelen diseñar para el empleo de grasas y aceites industriales disponibles en el mercado. Es importante hacer concordar el grado del lubricante y los periodos para inspección y cambio de las condiciones de funcionamiento del motor, tipo de rodamientos y temperaturas; esta última tiene gran influencia en la selección del lubricante y de sus intervalos de comprobación y cambio.

Unido a los requisitos de lubricación de los rodamientos de motores eléctricos, existen consideraciones adicionales, importantes tales como la protección contra la corrosión. Cuando se utiliza un sistema común de lubricación para el motor y la máquina que impulsa, se deben tener en consideración los requisitos de todos los rodamientos, engranajes y otras piezas lubricadas. En todos los casos, se deben consultar las instrucciones para lubricación dadas por el fabricante del motor, a quien también se debe consultar las instrucciones para lubricación dadas por el fabricante del motor, a quien también se debe consultar las instrucciones para lubricación dadas por el fabricante del motor, a quien también se debe consultar en cuanto a instrucciones para la lubricación en condiciones fuera de lo normal.

El aceite se debe comprobar cada 3 a 6 meses para tener la seguridad de que loa rodamientos reciben un suministro adecuado del aceite especificado y libre de contaminantes. Esta comprobación de trabajo del motor.

Los rodamientos suelen estar sellados o blindados en uno o ambos lados. Si tienen sello o blindaje en ambos lados, suelen tener lubricación permanente de fábrica. También pueden ser de un tipo que se lubrique en otras aplicaciones pero, en general, los motores no suelen estar diseñados para agregarles lubricantes. Este tipo de rodamientos impide el escape de la grasa y a menos que posea un sello de plástico que se deslice apretado contra la pista interna no impedirá que le polvo muy fino que pase por el blindaje, contamine la grasa e inutilice el cojinete. Los rodamientos sellados no tienen duración indefinida en el almacén, pues la grasa se puede solicitar en lugares calientes. En algunas aplicaciones se utiliza un blindaje en el lado que esta hacia el devanado para que a este no llegue un exceso de grasa, pero se puede lubricar por el otro lado.

Se puede conducir entonces, que las fallas en los cojinetes se presentan por problemas mecánicos o por fallas de lubricación. La falla de los cojinetes en general, puede ser debida a una o más de las siguientes causas:

-Problemas con el lubricante: Incorrecta.

Enfriamiento inadecuado del cojinete y/o del lubricante. Deterioro, saponificación del lubricante.

Existencia de partículas abrasivas en el sistema de lubricación.

-Problemas mecánicos: Falla en el suministro de aceite debido a: Falla de la bomba del lubricante.

Bajo nivel en la reserva de lubricante. Obstrucción en el conductor del lubricante.

-Carga radial excesiva debido a: Desalineamiento del eje y cojinetes del motor. Desalineamiento del acople entre el motor y la carga. Ajuste incorrecto de los cojinetes.

Eje del rotor arqueado. Desbalance del rotor.

-Carga axial o de empuje excesivo debido a: Nivelación inadecuada.

Alineamiento axial inadecuado respecto del centro magnético. Alineamiento axial inadecuado del equipo accionado.

-Superficie áspera de los cojinetes debido a: Rotura por fatiga del material. Partículas abrasivas. Corrientes en el eje.

Por otra parte, el desbalance de las corrientes de fase y la presencia de amoniacos, son causante de:

Vibración.

Calentamiento de la estructura del rotor.

Análisis de Criticidad. Es una metodología que permite establecer jerarquías entre:

Ø Instalaciones

Ø Sistemas

Ø Equipos

Ø Elementos de un equipo De acuerdo con su impacto total del negocio, obtenido del producto de la frecuencia de fallas por la severidad de su ocurrencia, sumándole sus efectos en la población, daños al personal, impacto ambiental, perdida de producción y daños en la instalación.

Además, apoya la toma de decisiones para administrar esfuerzos en la gestión de mantenimiento, ejecución de proyectos de mejora, rediseños con base en el impacto en la confiabilidad actual y en los riesgos.

Activo: Término contable para cualquier recurso que tiene un valor, un ciclo de vida y genera un flujo de caja. Puede ser humano, físico y financiero intangible. Por ejemplo: el personal, centros de trabajo, plantas y equipos, entre otros.

Acción/recomendación: Es la asignación para ejecutar una tarea o serie de tareas para resolver una causa identificada en la investigación de una falla o problema.

Afectación: Es la limitación y condiciones que se imponen por la aplicación de una ley al uso de un predio o un bien particular o federal, para destinarlos total o parcialmente a obrar de utilidad pública.

Análisis de Criticidad de Modo de Falla y Efectos (FMECA, Failure Mode, Effects and Criticality Analysis): Es un método que permite cuantificar las consecuencias o impacto de las fallas de los componentes de un sistema, y la frecuencia con que se presentan para establecer tareas de mantenimiento en aquellas áreas que están generando mayor repercusión en la funcionalidad, confiabilidad, mantenibilidad, riesgos y costos totales, con el fin de mitigarlas o eliminarlas por completo.

Causa de falla: Circunstancias asociadas con el diseño, manufactura, instalación, uso y mantenimiento que hayan conducido a una falla.

Confiabilidad operacional: Es la capacidad de una activo (representado por sus procesos, tecnología y gente) para cumplir sus funciones o el propósito que se espera de este, dentro de sus límites de diseño y bajo un Contexto Operacional determinado.

Consecuencia: Resultado de un evento. Puede existir una o más consecuencias de un evento, las cuales sean expresadas cualitativa o cuantitativamente. Por ello, los modelos para el cálculo deben considerar los impactos en seguridad, higiene, ambiente, producción, costos de reparación e imagen de la empresa.

Consecuencia de una Falla: Se define en función a los aspectos que son de mayor importancia para el operador, como el de seguridad, el ambiental y el económico.

Contexto Operacional: Conjunto de factores relacionados con el entorno; incluyen el tipo de operación, impacto ambiental, estándares de calidad, niveles de seguridad y existencia de redundancias.

Criticidad: Es un indicador proporcional al riesgo que permite establecer la jerarquía o prioridades de procesos, sistemas y equipos, creando una estructura que facilita la toma de decisiones acertadas y efectivas, y permite direccionar el esfuerzo y los recursos a las áreas donde es más importante y/o necesario mejorar la confiabilidad y administrar el riesgo.

Defecto: Causa inmediata de una falla: desalineación, mal ajuste, fallas ocultas en sistemas de seguridad, entre otros.

Efecto de falla: Describe lo que ocurre cuando acontece cada modo de falla.

Falla: Terminación de la habilidad de un ítem para ejecutar una función requerida.

Falla funcional: Es cuando el ítem no cumple con su función de acuerdo al parámetro que el usuario requiere.

Jerarquización: Ordenamiento de tareas de acuerdo con su prioridad.

Modo de falla: Es la forma por la cual una falla es observada. Describe de forma general como ocurre y su impacto en la operación del equipo. Efecto por el cual una falla es observada en un ítem fallado. Hechos que pueden haber causado cada estado de falla.

Mecanismo de falla: Proceso físico, químico u otro que ha conducido un deterioro hasta llegar a la falla.

Prioridad: La importancia relativa de una tarea en relación con otras tareas.

Riesgo: Este término de naturaleza probabilística está definido como la "probabilidad de tener una pérdida". Comúnmente se expresa en unidades monetaria. Matemáticamente se expresa como:

R(t)= P(t) x C Donde:

R (t) es el riesgo en función del tiempo P (f) es la probabilidad de ocurrencia de un evento en función del tiempo, y C sus consecuencias.

Descripción de la metodología de Análisis de Criticidad. Para determinar la criticidad de una unidad o equipo se utiliza una matriz de frecuencia por consecuencia de la falla.

En un eje se representa la frecuencia de fallas y en otro los impactos o consecuencias en los cuales incurrirá la unidad o equipo en estudio si le ocurre una falla.

Figura 49 Matriz de Criticidad. Fuente: Aprendizaje virtual Pemex

La matriz tiene un código de colores que permite identificar la menor o mayor intensidad de riesgo relacionado con el Valor de Criticidad de la instalación, sistema o equipo bajo análisis.

Ø ¿Qué elementos se deberían tomar en cuenta para determinar la criticidad? La criticidad se determina cuantitativamente, multiplicando la probabilidad o frecuencia de ocurrencia de una falla por la suma de las consecuencias de la misma, estableciendo rasgos de valores para homologar los criterios de evaluación.

Criticidad = Frecuencia x Consecuencia Para realizar en Análisis de Criticidad debes seguir los siguientes pasos:

Ø Primer paso-Definir el nivel de análisis: Se deberán definir los niveles en donde se efectuará el análisis: instalación, sistema, equipo o elemento, de acuerdo con los requerimientos o necesidades de jerarquización de activos:

Niveles de análisis para evaluar criticidad.

Figura 50 Niveles de análisis para evaluar criticidad. Fuente: Aprendizaje virtual Pemex.

Información necesaria:

>Se requiere contar con la siguiente información para realizar el análisis.

>Relación de las instalaciones (se refiere al tipo de instalaciones).

>Relación de sistema y equipo por instalación (se requiere a diferentes tipos de sistemas y equipos).

>Ubicación (área geográfica, región) y servicio.

>Filosofía de operación de la instalación y equipo.

>Diagramas de Flujo de Proceso (DFP).

>Registros disponibles de eventos no deseados o fallas funcionales.

>Frecuencia de ocurrencia de los eventos no deseados o las fallas consideradas en el análisis.

>Registros de los impactos en producción (% perdida de producción debido a la falla del elemento, equipo, sistema o instalación en estudio, producción diferida y costos relacionados).

>Registros de los impactos en la seguridad de los procesos.

Ø Segundo paso-Definir la Criticidad: La estimación de la frecuencia de falla y el impacto total o consecuencia de las fallas se realiza utilizando criterios y rangos preestablecidos:

Estimación de la frecuencia de la falla funcional: Para cada equipo puede existir más de un modo de falla, el más representativo será el de mayor impacto en el proceso o sistema. La frecuencia de ocurrencia del evento se determina por el número de eventos por año.

La siguiente tabla muestra los criterios para estimar la frecuencia.

Se utiliza el Tiempo Promedio entre Fallas (TPEF) o la frecuencia de falla en número de eventos por año, en caso de no contar con esta información utilizar base de datos genéricos (PARLOC, OREDA, etc.) y si esta no está disponible basarse en la opinión de expertos.

Figura 51 Estimación de la frecuencia de la falla funcional. Fuente: Aprendizaje virtual Pemex.

Para la estimación de las consecuencias o impactos de la falla, se emplean los siguientes criterios y sus rasgos preestablecidos.

Figura 52 Estimación de la frecuencia de la falla funcional. Fuente: Aprendizaje virtual Pemex.

Los daños al personal, impacto a la población y al ambiente serán categorizados considerando los criterios que se indican en la tabla Categoría de los Impactos.

Los Impactos en la Producción (IP) cuantifican las consecuencias que los eventos no deseados generan sobre el negocio. Este criterio se evaluara considerando los siguientes factores: Tiempo Promedio para Reparar (TPPR), Producción Diferida, Costos de Producción (aceite y gas).

De la tabla Categoría de los Impactos, el valor ubicado en la columna Categoría se asignara a las consecuencias, y este se empleara para realizar el cálculo del nivel de criticidad. El impacto o consecuencia total de una falla se determina sumando los valores de las categorías correspondientes a cada columna o criterio multiplicado por el valor de la categoría obtenida de la tabla que determina la frecuencia de ocurrencia de falla.

Tercer Paso-Calculo del nivel de criticidad: Para determinar el nivel de criticidad de una instalación, sistema, equipo o elemento se debe emplear la fórmula:

Criticidad = Frecuencia x consecuencia. Para las variables se utilizan los valores preestablecidos como "categorías" de las tablas Categoría de las Frecuencias de Ocurrencia y Categoría de los impactos, respectivamente.

Una vez obtenido el valor de la criticidad, se busca en la Matriz de Criticidad diseñada para PEP, para determinar el nivel de criticidad de acuerdo con los valores y la jerarquización establecidos.

Figura 53 Matriz de Criticidad-PEP 1. Fuente: Aprendizaje virtual Pemex.

Cuarto paso-Análisis y Validación de los resultados: Los resultados obtenidos deberán ser analizados a fin de definir acciones para minimizar los impactos asociados a los modos de falla identificados que causan la falla funcional.

Este análisis final permitirá validar los resultados obtenidos, a fin de detectar cualquier posible desviación que amerite la reevaluación de la criticidad.

Quinto paso-Definir el nivel de análisis: El resultado obtenido de la frecuencia de ocurrencia por el impacto permite "jerarquizar" los problemas, componentes, equipos, sistemas o procesos, basado en la criticidad. El cual es el objetivo de la aplicación de la metodología.

La valoración del nivel de criticidad y la identificación de los activos más críticos permitirá orientar los recursos y esfuerzos a las áreas que más lo ameriten, así como gerenciar las acciones de mitigación del riesgo en elementos subsistemas, considerando su impacto en el proceso.

Sexto paso-Determinar la criticidad. Permite completar la metodología, sin formar parte de la misma. Cuando en la evaluación de un activo obtenemos frecuencias de ocurrencias altas, las acciones recomendadas para llevar la criticidad de un valor más tolerable deben orientarse a reducir la frecuencia de ocurrencia del evento. Si el valor de criticidad se debe a valores altos en alguna de las categorías de consecuencias, las acciones deben orientarse a mitigar los impactos que el evento (modo de falla o falla funcional) puede generar.

Dentro de las acciones o actividades que se recomiendan, se pueden incluir la aplicación de otras metodologías de Confiabilidad, con el objeto de:

– Identificar las causas raíz de los eventos de deseados y recomendar acciones que las eliminen mediante el Análisis Causa Raíz (ACR).

– Mitigar los efectos y consecuencias de los modos de falla y frecuencia de las fallas por medio de las aplicaciones de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC) e Inspección Basada en Riesgo (IBR).

– Complementar y/o validar los resultados mediante análisis RAM.

Séptimo paso-Sistema de Seguimiento de control: Después de la selección de las acciones de mejora en las frecuencias de ocurrencia de los eventos y mitigación de impactos se debe crear y establecer en Seguimiento y Control, para garantizar el monitoreo de le ejecución de las acciones seleccionadas y el cumplimiento de las recomendaciones consecuentes de AC.

Los objetivos de Seguimiento y Control son:

– Asegurar la continuidad en el tiempo de la aplicación de los planes de acción resultantes de la aplicación de la Metodología Análisis de Criticidad.

– Promover la cultura del dato en todos los niveles de la empresa.

– Monitorear los cambios o mejoras que pueden derivarse de la aplicación de las acciones generadas como resultados de los análisis para determinar se requiere un nuevo análisis.

Octavo paso-Análisis y Validación de los resultados: Se debe crear un expediente, con los registros y documentos resultantes de la aplicación de los Análisis de Criticidad realizados a las instalaciones, sistema, equipos y elementos.

Glosario Resistencias de Aislamiento: Voltaje máximo al que puede exponerse un material sin provocarle perforación alguna; expresado en voltios o kilovoltios por unidad de grosor. También llamada resistencia dieléctrica.

Resistencias de Calentamiento: Son las que convierten energía eléctrica en calor.

Láminas de Calibración: Instrumento utilizado para la alineación del motor.

Bobinas: Es el arrollamiento que va en la parte interna de un motor eléctrico y por medio del bobinado se crean los campos magnéticos para la velocidad (RPM), el bobinado lo puede llevar tanto el estator como el rotor.

Bridas: Reborde de un tubo, en forma de arandela plana, que sirve para ajustar o empalmar otro tubo: pon una junta en esa brida y acopla los dos tubos.

Eje: Es un elemento constructivo destinado a guiar el movimiento de rotación a una pieza o de un conjunto de piezas, como una rueda o un engranaje.

Intersticios: Se entiende el saliente o rebajamiento del pistón en el punto muerto superior respecto al lado de contacto del bloque motriz.

Aparejo: Es una máquina simple utilizada para mover en forma ascendente o descendente (con modificaciones se puede adaptar a movimientos horizontales), elementos cuyo elevado peso, impide que sea movido por la fuerza de un humano sin ayuda mecánica.

Visor: Mide el nivel de aceite que contiene el motor.

Valor Nominal: En distintos campos de la ciencia, el valor nominal indica el valor teórico o ideal, de cualquier cosa que pueda ser cuantificable, en oposición al valor real que es el que se obtiene en una medición dada.

Escobilla: Para realizar esta conexión, se fijan dos anillos en el eje de giro, generalmente de cobre, aislados de la electricidad del eje y conectados a los terminales de la bobina rotatoria. Enfrente de los anillos se disponen unos bloques de carbón, que mediante unos resortes, hacen presión sobre ellos para establecer el contacto eléctrico necesario. Estos bloques de carbón se denominan escobillas y los anillos rotatorios reciben el nombre de colector.

Anillos Colectores: Un colector consiste en una corona circular conductiva montada en un eje y aislada de él. Las conexiones eléctricas desde la parte rotativa del sistema, como el rotor de un generador, son hechas hasta el anillo. Las conexiones fijas o escobillas están en contacto con el anillo, transfiriendo la energía eléctrica del exterior, a la parte rotativa del sistema.

Tensión Eléctrica: Es el salto de potencial eléctrico o la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito.

Tensión Mecánica: Es la fuerza interna aplicada, que actúa por unidad de superficie o área sobre la que se aplica. También se llama tensión, al efecto de aplicar una fuerza sobre una forma alargada aumentando su elongación.

Frecuencia: Es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.

Pistón: Su función principal es la de constituir la pared móvil de la cámara de combustión, transmitiendo la energía de los gases de la combustión a la biela mediante un movimiento alternativo dentro del cilindro. Dicho movimiento se copia en el pie de biela, pero se transforma a lo largo de la biela hasta llegar a su cabeza apretada al muñón del cigüeñal, en donde dicha energía se ve utilizada al movilizar dicho cigüeñal. De esta forma el pistón hace de guía al pie de biela en su movimiento alternativo.

Cojinete: Es la pieza o conjunto de ellas sobre las que se soporta y gira el árbol transmisor de momento giratorio de una máquina.

Cojinete de Deslizamiento: Es un cojinete en el que dos casquillos tienen un movimiento en contacto directo, realizándose un deslizamiento con fricción, buscando que esta sea la menor posible. La reducción del rozamiento se realiza según la selección de materiales, y lubricantes.

Cojinete de Rodamiento: Se utilizan con preferencia en vez de los cojinetes de deslizamiento por varias razones:

? Tienen un menor coeficiente de fricción, especialmente en el arranque.

? Son compactos en su diseño.

? Tienen una alta precisión de operación.

? No se desgastan tanto como los cojinetes de tipo deslizante.

? Se remplazan fácilmente debido a sus tamaños estándares.

Trabamiento del Eje: Mantiene fijo el eje del motor antes de su apertura.

Sellos: Es un dispositivo que permite unir sistemas o mecanismos, evitando la fuga de fluidos, conteniendo la presión, o no permitiendo el ingreso de contaminación.

Réle Térmico: Son los aparatos más utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas. Se pueden utilizar en corriente alterna o continua.

Termostato Bimetálico: Son detectores térmicos del tipo bimetálico, con contactos de plata normalmente cerrados. Estos se abren en determinada temperatura.

Los termostatos son conectados en serie o independientes conforme el esquema de conexión.

Baja Tensión: De acuerdo con los Artículos 3 y 4 del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, las instalaciones eléctricas de baja tensión son aquellas cuya tensión nominal es igual o inferior a 1.000 V para corriente alterna y 1.500 V para corriente continúa.

Biela: Un elemento mecánico que sometido a esfuerzos de tracción o compresión, transmite el movimiento articulando a otras partes de la máquina. En un motor de combustión interna conectan el pistón.

Media Tensión: Son las instalaciones donde la tensión nominal es superior a los 1000 voltios en corriente alterna.

Termistores (tipo PTC o NTC): Son detectores térmicos, compuestos de semiconductores que varían su resistencia bruscamente al alcanzar una determinada temperatura. Los termistores son conectados en serie o independientes conforme el esquema de conexión.

Termo resistencia (Pt100): Es un elemento de resistencia calibrada. Su funcionamiento se basa en el principio de que la resistencia eléctrica de un conductor metálico varía linealmente con la temperatura. Los terminales del detector deben ser conectados a un panel de control, que incluye un medidor de temperatura.

Radiador: Se conoce por radiador al dispositivo que permite intercambiar calor entre dos medios. Sirve para disipar calor de un objeto o aparato para evitar su sobrecalentamiento o para calentar un espacio o un objeto.

Sensor de agua: Un detector de fugas es un dispositivo que posibilita revelar el escape de diferentes éste produce una burbuja en el área de la fuga que es fácilmente visible.

Ventilador: Se utiliza el ventilador para asistir un intercambiadores de calor como un disipador o un radiador con la finalidad de aumentar la transferencia de calor entre un sólido y el aire o entre los fluidos que interactúan. Una clara aplicación de esto se ve reflejada en evaporadores y condensadores en sistemas de refrigeración en que el ventilador ayuda a transferir el calor latente entre el refrigerante y el aire, y viceversa.

Filtros: Protegen el interior del motor contra contaminación.

Sistema de Refrigeración: La refrigeración es el proceso de producir frío, en realidad extraer calor. Para producir frío lo que se hace es transportar calor de un lugar a otro. Así, el lugar al que se le sustrae calor se enfría.

Voltaje o Tensión: Es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. (Volts) Potencia: Es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).

Corriente: Es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio.

Anclajes: Son dispositivos para la fijación de motores directamente sobre la base, cuando los motores son aplicados con acoplamiento elástico.

Acoplamiento Elástico: Los acoplamientos elásticos pertenecen al grupo de acoplamientos flexibles y están especialmente diseñados para absorber choques y vibraciones. Su campo de aplicación más corriente es en la salida de un motor eléctrico, donde existen pares de transmisión generalmente pequeños y medianos.

Holgura: Espacio que queda entre dos piezas que han de encajar una en otra.

Simetría Axial: Se da cuando los puntos de una figura coinciden con los puntos de otra, al tomar como referencia una línea que se conoce con el nombre de eje de simetría. En la simetría axial se da el mismo fenómeno que en una imagen reflejada en el espejo.

El reóstato: Es una de las dos funciones eléctricas del dispositivo denominado resistencia variable, resistor variable o ajustable. La función reóstato consiste en la regulación de la intensidad de corriente a través de la carga, de forma que se controla la cantidad de energía que fluye hacia la misma.

Disyuntor: Es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la corriente eléctrica que por él circula excede de un determinado valor o, en el que se ha producido un cortocircuito, con el objetivo de no causar daños a los equipos eléctricos.

Extractor Mecánico: Es una herramienta manual que se utiliza básicamente para extraer las poleas, engranajes o cojinetes de los ejes, cuando están muy apretados y no salen con la fuerza de las manos.

Rotor: Es el componente que gira (rota) en una máquina eléctrica, sea ésta un motor o un generador eléctrico. Junto con su contraparte fija, el estator, forma el conjunto fundamental para la transmisión de potencia en motores y máquinas eléctricas en general.

Mega: Instrumento para medir el nivel de aislamiento de un equipo.

Torque: Es la fuerza de arranque que requiere el motor para romper la inercia del eje.

CAPITULO IV

Marco metodológico

El presente capítulo describe la metodología que se utilizó para la recolección, procesamiento, análisis e interpretación de la información y los datos numéricos en el desarrollo de este estudio.

Tipo de estudio. El presente estudio se realizó como una investigación no experimental de tipo descriptivo-evaluativo. Es no experimental debido a que no existió manipulación en forma deliberada de la variable independiente, simplemente se procedió a realizar observaciones de situaciones ya existentes. Es de carácter Descriptivo, porque permitió describir y conocer el funcionamiento de cada uno de los motores de inducción trifásica existentes en Planta de agua Nueva y vieja como también los de Transferencia de Crudo a la venta de la Planta UM-2.

Diseño de la investigación. El diseño de investigación es la estrategia que adopta el investigador para responder al problema planteado. Este corresponde a la estructura de la investigación, a la forma como esta va a ser desarrollada, a la manera como la indagación es concebida a fin de obtener respuestas a las interrogantes.

En virtud que la investigación se realizó en su ambiente natural y su fuente fue de primera mano, se considera de Campo. Tal y como lo define Fidias Arias (1999), "La investigación de campo, consiste en la recolección de datos de la realidad donde ocurren los hechos, sin manipular o controlar las variables".

Por otra parte, para el desarrollo de este trabajo, se obtuvieron y analizaron datos provenientes de materiales impresos u otros tipos de documentos, por ello, esta investigación también se consideró de tipo Documental. Población y muestra. Para efectos del presente estudio se consideraran las definiciones de población y muestra establecidas por WEIERS (1989) el cual afirma que la población "es el total de elementos sobro el cual queremos hacer una inferencia basándonos en la información relativa o la muestra". Y la muestra "la define como la parte de la población que seleccionamos, medimos y observamos".

Esta investigación posee un solo tipo de población, la población de equipos, representada por los motores de inducción trifásica pertenecientes a las áreas de la planta que resultaron con nivel de criticidad máximo, en donde se encuentran los motores de media tensión M-417 A ubicado en el área de Sistema de Transferencia de Crudo a la venta, M-433 A ubicado en el área de Sistema de Inyección Planta Agua Nueva y el motor de baja tensión M-431 ubicado en Sistema de Inyección Planta de Agua Vieja de dentro de las asignadas para el diseño del programa de mantenimiento predictivo de la Planta UM-2 de PDVSA- PETRODELTA.

Técnicas e instrumentos para la recolección de datos. Para diseñar el plan de mantenimiento predictivo de los motores eléctricos de inducción trifásica de la Planta UM-2 de la empresa PDVSA- PETRODELTA se emplearon una serie de técnicas e instrumentos tales como:

Observación directa. La observación directa permitió conocer e identificar cada una de las actividades, tecnología, metodologías y procedimientos de mantenimiento predictivo realizados en el Taller Central de la Planta UM- 2 de la empresa PDVSA-PETRODELTA.

Entrevista. Fueron realizadas de una manera estructurada y abierta, mediante esta práctica fue posible recopilar información técnica, de gran importancia para el desarrollo de este trabajo, por medio de conversaciones con el personal técnico, operadores de planta, personal de mantenimiento, entre otros.

Con la finalidad de obtener una información no sesgada, precisa y detallada acerca de las fallas, labores de mantenimiento y funcionamiento de los equipos, por medio de una serie de preguntas abiertas y aleatorias surgidas de las necesidades pertinentes a dudas o temas específicos, que permitieron realizar un diagnóstico de la situación actual.

Aplicación de las tecnologías predictivas. Utilizando las herramientas predictivas seleccionadas, se obtuvo la data necesaria para el diagnóstico de la condición de los activos rotativos de la Planta UM-2, incluidos en el programa diseñado.

Técnicas de Análisis de Datos. Análisis de Criticidad. Este análisis, permitió la jerarquización de las áreas de la planta, en función de su criticidad, es decir, según el impacto que producen a nivel de operaciones, seguridad y producción, logrando establecer una clasificación de las mismas, con el objeto de determinar los equipos más críticos del sistema.

Utilizando el método predictivo de Inspección directa visual y lectura de indicadores: Mediante este método se realizó una inspección exhaustiva de las causas más probables que generan una falla a los equipos pertenecientes a las áreas con criticidad máxima, así como los efectos que dicho evento puede causar a la organización. La inspección visual sirvió de base para la selección de las herramientas predictivas empleadas en el estudio.

Análisis de la Data Predictiva. La data recolectada por las herramientas predictivas seleccionadas y aplicadas a los motores eléctricos, fue procesada por herramientas computacionales como Excel las normas ISO y recomendaciones de personal especializado, con la finalidad de detectar problemas y analizar sus causas, lográndose determinar finalmente, el momento oportuno para corregir eficientemente el problema detectado.

Revisión de material bibliográfico. La revisión de material bibliográfico incluye la revisión de: Manuales y catálogos suministrados por la Superintendencia de Mantenimiento, la revisión de textos de consulta e informes de mantenimiento con el fin de complementar los fundamentos teóricos del presente informe, la consulta a referencias electrónicas (Intranet de PDVSA-PETRODELTA e Internet) y la revisión de planes de mantenimiento predictivos realizados a equipos similares, los cuales contribuyeron a complementar la información y sustentar teóricamente la propuesta.

Paquetes computarizados. Para el desarrollo, obtención, codificación de los datos, así como la estructuración formal del proyecto de grado, se utilizaron como apoyo los paquetes computarizados Word, Power Point y Excel.

Procedimiento. Para poder cumplir con los objetivos planteados en este estudio se realizaron una serie de pasos que permitieron la obtención de la información necesaria para la realización del plan de mantenimiento predictivo, estos pasos son los siguientes:

Objetivo general. Diseño de un Programa de Mantenimiento Predictivo Basado en el Análisis de Criticidad de los Motores Eléctricos de Inducción Trifásica de Inyección de Agua y Transferencia de Crudo de la Planta UM-2 de la Superintendencia de Mantenimiento de PDVSA-PETRODELTA.

Objetivos específicos. 1. Diagnosticar la situación actual de las condiciones de mantenimiento predictivo aplicado a los Motores de Inducción Trifásica de la Planta UM-2 por parte del Taller Central de la empresa PETRODELTA-PDVSA.

Diagnóstico de la situación actual de los equipos. En esta etapa se hizo una reseña general del proceso en el cual intervienen los motores eléctricos de inducción trifásica de las áreas asignadas para el estudio propuesto, unido a la descripción de la circunstancia actual, a nivel físico, mecánico y operacional, en la que se encuentras dichos equipos. Para lograr esto, se emplearon técnicas como la observación directa de los activos en su entorno operacional, entrevistas con el personal técnico, operadores y mantenedores de los activos, revisión de variables de proceso, entre otros.

También se utilizó el método del Diagrama Causa- Efecto y la metodología de la Matriz FODA.

2. Recopilar información técnica de los motores eléctricos de inducción trifásica de baja y media tensión a través de un inventario para llevar el registro de los mismos.

Revisión bibliográfica a través de la Recopilación de la información técnica mediante la revisión de archivos, planos, información y recomendación de fabricantes, entre otros, se recolectó una serie de datos técnicos y detalles de diseño de cada uno de los activos en estudio. Toda esta información fue de gran ayuda al momento de monitorear y analizar todas las variables estudiadas para determinar la condición de los activos, debido a que representan uno de los aspectos claves al momento de dar un diagnóstico acertado. Estos datos fueron registrados en gráficos y tablas para facilitar su manejo y posterior análisis.

3. Seleccionar en la gama de motores que se encuentran en la Planta UM-2 los más importantes para el proceso.

Se realizaron entrevistas directas a los trabajadores del Taller para seleccionar la gama de motores se realizó un inventario de todos los motores existentes en el área de transferencia de crudo a la venta y inyección de agua de la planta UM-2, para observar cuales son los más críticos y tener la ubicación exacta de los mismos.

4. Elegir las variables que serán utilizadas para determinar los rangos, frecuencias e instrumentos del examen y los valores de criticidad para esos parámetros técnicos.

Consultando el manual del fabricante y utilizando técnicas visuales predictivas basadas en la ISO 13379 2012, se identificaron el conjunto de variables operacionales que intervienen en el funcionamiento de los equipos, resumida a través de una matriz de variables.

5. Revisar si se cuentan con los equipos e instrumentos necesarios para el mantenimiento.

Mediante una inspección visual de observación se verifico si se cuentan con los equipos e instrumentos necesarios para el mantenimiento.

6. Cuáles son los rangos óptimos para los valores de comportamiento de los parámetros técnicos que se van analizar.

Revisión de fichas técnica, se consultó los manuales de los motores eléctricos de inducción trifásicas a estudiar para determinar los rangos óptimos para el comportamiento de los parámetros técnicos que se van analizar.

7. Diseño de la hoja Excel para la recopilación de datos de las variables.

Utilizando el paquete computarizado Excel se diseñó la hoja para recopilar los datos de las variables.

8. Diseño de la gráfica para representar cada una de las variables examinadas en el análisis indicando en que zona de criticidad se encuentra comparándola con las indicaciones de comportamiento del fabricante.

Se diseñó un método de simulación utilizando la herramienta Microsoft Office Excel para representar las variables en la zona de criticidad correspondiente, se utilizó una matriz de frecuencia por consecuencia de la falla, comparándola con los indicados en el fabricante.

9. Elaborar un procedimiento para la implementación un mantenimiento predictivo.

Se diseñó el plan de mantenimiento predictivo de los equipos en estudio.

10. Elaborar instructivo con la orden de mantenimiento a ejecutar que evite una falla.

Se diseñó en Excel el instructivo.

11. Crear un cronograma de actividades para realizar el mantenimiento predictivo 2015.

Fue realizado sustentado por los informes de mantenimientos rutinarios e entrevistas directas a los trabajadores que la realizan logrando de esta manera elaborar un cronograma de actividades para el mantenimiento predictivo 2015 a través de una frecuencia por días, que se establecerá según las horas de trabajo de cada equipo para evitar cruce de rutinas.

CAPITULO V

Situación actual

Los motores eléctricos de inducción trifásica de baja y media tensión del Campo Uracoa pertenecientes a la empresa PDVSA- PETRODELTA, están organizados y distribuidos en un conjunto de áreas, dependiendo básicamente del proceso en cual intervine y de la función que estos desempeñan dentro del proceso productivo. El estudio fue enfocado en 3 áreas específicas las cuales son las más importantes para el proceso de la planta UM-2, ya que participan directamente en el proceso de inyección de agua y transferencia de crudo a la venta, dichas áreas deben funcionar conjuntamente para realizar la liberación de agua en los tanques para inyectarlos a los pozos y a su vez lograr bombear la cantidad de crudo establecido con las condiciones óptimas para la venta cumpliendo con las metas diarias dictadas por la empresa.

Con la finalidad de analizar la gestión de mantenimiento del taller y el comportamiento de los motores eléctricos de inducción trifásica de baja y media tensión, se procedió a estudiar separadamente las 3 áreas más importantes de la planta. Las fotografías de los motores eléctricos de las áreas elegidas para el estudio se pueden observar en el Apéndice. Diagrama Causa- Efecto.

Se construy6 un diagrama causa – efecto con el fin de determinar Ios factores que afectan Ia gesti6n del Taller Central e identificar los problemas relacionados con el mismo.

Figura 54 Diagrama Causa- Efecto. Fuente:Elaboraci6n Propia.

En el Diagrama causa efecto de la Deficiencia en la Gestión de Mantenimiento de los motores de media y baja tensión. Se logró observar que existen condiciones que podrían perjudicar la gestión del Taller Central de PDVSA-PETRODELTA, como el déficit de personal, herramientas, materiales, la seguridad industrial de la mano de obra que allí labora y las condiciones críticas en las que se encuentran muchos motores eléctricos de inducción trifásica que son vitales para el proceso de la planta UM-2.

Como resultado de la evaluación, se identificaron los aspectos que deben ser mejorados con la aplicación de mecanismos de control y acciones apropiadas a cada uno de ellos. A continuación se señalan estos aspectos para mejorar la gestión de mantenimiento, con el objetivo principal de asegurar la calidad del funcionamiento óptimo de los equipos como del ambiente de trabajo:

Motores Eléctricos de Inducción Trifásica: En el área de Inyección de Agua y Transferencia de Crudo a la venta estos se encuentran en condiciones críticas en cuanto a su operatividad siendo estos vitales para el proceso trifásico que se lleva a cabo en la planta, es importante destacar que muchos de estos equipos eran de segunda mano cuando fueron instalados por primera vez en la planta.

Recursos Humanos: Carecen de personal calificado y no calificado teniendo que asumir muchas veces sobrecargas de trabajo, no gozan de un programa de adiestramiento progresivo los cuales eviten malas praxis en la instalación y mantenimiento de los motores. Todos estos elementos trae como consecuencia la desmotivación del personal que allí labora.

Organización: No cuentan con el historial de mantenimiento de los motores y especificaciones técnicas necesarias para la operatividad del equipo.

Materiales: Falta de herramientas e instrumentos aislantes para las actividades personal de mantenimiento eléctrico que los protejan de trabajos en áreas de alta tensión que requieren de mucha protección. También carecen de extractores mecánicos los cuales extraen los rodamientos y cojinetes componentes que se deterioran constantemente.

Análisis foda del taller de mantenimiento de pdvsa- petrodelta. El Análisis FODA es utilizado en la presente investigación como una herramienta que permite identificar y examinar las situaciones y/o condiciones presentes en el Taller de Mantenimiento y que influyen de forma directa en el mismo, así como las situaciones y/o condiciones del contexto externo a la Sección y que afectan o pueden afectar de forma significativa el óptimo desarrollo de los procesos que allí se llevan a cabo.

Análisis del contexto interno a) Fortalezas

Ø El Taller cuenta con un grupo de trabajadores proactivos, con iniciativa y responden a la hora de resolver alguna situación que así lo amerite, además son un personal que está dispuesto cuando sea requerido, ya que por las actividades inherentes al Taller en muchas ocasiones es necesario el trabajo fuera del horario normal, e inclusive fuera del área del mismo.

Ø Es único en la empresa. El Taller de Mantenimiento de PDVSA- PETRODELTA es el responsable de garantizar el buen funcionamiento de todos y cada uno de los equipos de la planta UM-2 que se encuentran en la empresa, lo que representa una gran responsabilidad y fortaleza inherente para el mismo.

Ø Cuenta con las instalaciones e infraestructura idóneas, teniendo el espacio y la distribución necesaria para el buen desarrollo de sus funciones.

Ø El ambiente de trabajo es relativamente cómodo y favorable, teniendo en cuenta que los procesos que se llevan a cabo dentro del taller son de mantenimiento y reparación de equipos. Del mismo modo, las áreas dedicadas a las labores administrativas cuentan con el equipamiento necesario para realizar sus funciones.

Ø Disponibilidad al aprendizaje.

Ø Experiencia de trabajo en recuperación de equipos rotativos, conocimiento técnico y adaptación positiva a nuevos ambientes laborales.

b) Debilidades

Ø La falta de normativas y políticas fielmente establecidas en el Taller, ya que las que existen no son conocidas por todos, y actualmente algunas están siendo definidas.

Ø La escasez de algunos recursos, como lo son herramientas, repuestos, equipos, insumos, entre otros, que juegan un papel importante para el desempeño de las funciones del Taller, y la falta de los mismos, puede causar demoras en los procesos.

Ø Descoordinación y falta de comunicación entre las oficinas administrativas y el Taller Central con respecto a los planes de mantenimiento, el personal que se encarga de realizar la planificación de los mantenimientos en la planta desconoce en muchas ocasiones la existencia de equipos, ubicación de los mismos, repentinos traslados de equipos a otras áreas.

Además, es más difícil el proceso de adaptación y aprendizaje del personal de nuevo ingreso.

Ø Ausencia de una Estructura Organizativa y de un Manual de la Organización debidamente estructurado que contenga una descripción clara tanto de las funciones de cada unidad que conforma el Taller como de las funciones que debe ejecutar cada cargo dentro de la misma.

Ø No existe un programa de adiestramiento permanente y progresivo que permita capacitar a los trabajadores en sus respectivas áreas y de esta forma aumentar la efectividad del desempeño del Taller.

Ø La falta de personal representa una amenaza para el Taller, ya que en repetidas ocasiones no es suficiente fuerza laboral para cubrir todas las tareas programadas ni las emergencias presentadas en un día.

Ø La falta de motivación al personal del Taller representa una debilidad para el mismo, ya que esto reduce la disposición y compromiso de los trabajadores para realizar sus actividades.

Análisis del contexto externo a) Oportunidades

Ø Los eventos de capacitación que se ofrecen en el medio que permiten el intercambio de ideas, conocimiento y la actualización de su personal.

Ø Interés del entorno para fortalecer el área de mantenimiento.

Ø Nuevas tecnologías disponibles.

Ø La restructuración que se está haciendo para el taller y a todas las unidades que lo comprenden, para adecuar las funciones y procesos a la ampliación de sus responsabilidades y a las necesidades de la empresa, así como también mejorar el ambiente de trabajo dentro del mismo.

b) Amenazas

Ø Existen canales muy largos para algunos procesos inherentes al Taller, como lo son la requisición de repuestos, equipos e insumos necesarios para realizar los procesos del mismo, ya que se deben notificar a la Intendencia de Servicios Generales de la planta y esperar que se realicen las verificaciones para luego hacer los pedidos.

Ø En algunas oportunidades el mantenimiento realizado queda incompleto debido a escasez de algún repuesto como también la falta de personal para realizar dichas actividades.

Ø El Taller depende de unidades de la empresa externas al mismo para la capacitación y entrenamiento de su personal, sin embargo, la empresa lleva tiempo sin realizar este tipo de actividades, lo que representa una amenaza para el taller en el sentido Tecnológico, ya que sus trabajadores no se encuentran actualizados en cuanto a nuevas tecnologías y procesos.

Ø Las herramientas para trabajos eléctricos no cuentan con las especificaciones adecuadas para realizar las actividades ya que no cuentan con aislantes pudiendo causar un accidente laboral.

Ø Retrasos en el despacho de la producción final.

Análisis FODA del taller de mantenimiento de PDVSA- PETRODELTA. El Análisis FODA es utilizado en la presente investigación como una herramienta que permite identificar y examinar las situaciones y/o condiciones presentes en el Taller de Mantenimiento y que influyen de forma directa en el mismo, así como las situaciones y/o condiciones del contexto externo a la Sección y que afectan o pueden afectar de forma significativa el óptimo desarrollo de los procesos que allí se llevan a cabo.

Análisis del contexto interno c) Fortalezas

Ø El Taller cuenta con un grupo de trabajadores proactivos, con iniciativa y responden a la hora de resolver alguna situación que así lo amerite, además son un personal que está dispuesto cuando sea requerido, ya que por las actividades inherentes al Taller en muchas ocasiones es necesario el trabajo fuera del horario normal, e inclusive fuera del área del mismo.

Ø Es único en la empresa. El Taller de Mantenimiento de PDVSA- PETRODELTA es el responsable de garantizar el buen funcionamiento de todos y cada uno de los equipos de la planta UM-2 que se encuentran en la empresa, lo que representa una gran responsabilidad y fortaleza inherente para el mismo.

Ø Cuenta con las instalaciones e infraestructura idóneas, teniendo el espacio y la distribución necesaria para el buen desarrollo de sus funciones.

Ø El ambiente de trabajo es relativamente cómodo y favorable, teniendo en cuenta que los procesos que se llevan a cabo dentro del taller son de mantenimiento y reparación de equipos. Del mismo modo, las áreas dedicadas a las labores administrativas cuentan con el equipamiento necesario para realizar sus funciones.

Ø Disponibilidad al aprendizaje.

Ø Experiencia de trabajo en recuperación de equipos rotativos, conocimiento técnico y adaptación positiva a nuevos ambientes laborales.

d) Debilidades

Ø La falta de normativas y políticas fielmente establecidas en el Taller, ya que las que existen no son conocidas por todos, y actualmente algunas están siendo definidas.

Ø La escasez de algunos recursos, como lo son herramientas, repuestos, equipos, insumos, entre otros, que juegan un papel importante para el desempeño de las funciones del Taller, y la falta de los mismos, puede causar demoras en los procesos.

Ø Descoordinación y falta de comunicación entre las oficinas administrativas y el Taller Central con respecto a los planes de mantenimiento, el personal que se encarga de realizar la planificación de los mantenimientos en la planta desconoce en muchas ocasiones la existencia de equipos, ubicación de los mismos, repentinos traslados de equipos a otras áreas.

Además, es más difícil el proceso de adaptación y aprendizaje del personal de nuevo ingreso.

Ø Ausencia de una Estructura Organizativa y de un Manual de la Organización debidamente estructurado que contenga una descripción clara tanto de las funciones de cada unidad que conforma el Taller como de las funciones que debe ejecutar cada cargo dentro de la misma.

Ø No existe un programa de adiestramiento permanente y progresivo que permita capacitar a los trabajadores en sus respectivas áreas y de esta forma aumentar la efectividad del desempeño del Taller.

Ø La falta de personal representa una amenaza para el Taller, ya que en repetidas ocasiones no es suficiente fuerza laboral para cubrir todas las tareas programadas ni las emergencias presentadas en un día.

Ø La falta de motivación al personal del Taller representa una debilidad para el mismo, ya que esto reduce la disposición y compromiso de los trabajadores para realizar sus actividades.

Análisis del contexto externo c) Oportunidades

Ø Los eventos de capacitación que se ofrecen en el medio que permiten el intercambio de ideas, conocimiento y la actualización de su personal.

Ø Interés del entorno para fortalecer el área de mantenimiento.

Ø Nuevas tecnologías disponibles.

Ø La restructuración que se está haciendo para el taller y a todas las unidades que lo comprenden, para adecuar las funciones y procesos a la ampliación de sus responsabilidades y a las necesidades de la empresa, así como también mejorar el ambiente de trabajo dentro del mismo.

d) Amenazas

Ø Existen canales muy largos para algunos procesos inherentes al Taller, como lo son la requisición de repuestos, equipos e insumos necesarios para realizar los procesos del mismo, ya que se deben notificar a la Intendencia de Servicios Generales de la planta y esperar que se realicen las verificaciones para luego hacer los pedidos.

Ø En algunas oportunidades el mantenimiento realizado queda incompleto debido a escasez de algún repuesto como también la falta de personal para realizar dichas actividades.

Ø El Taller depende de unidades de la empresa externas al mismo para la capacitación y entrenamiento de su personal, sin embargo, la empresa lleva tiempo sin realizar este tipo de actividades, lo que representa una amenaza para el taller en el sentido Tecnológico, ya que sus trabajadores no se encuentran actualizados en cuanto a nuevas tecnologías y procesos.

Ø Las herramientas para trabajos eléctricos no cuentan con las especificaciones adecuadas para realizar las actividades ya que no cuentan con aislantes pudiendo causar un accidente laboral.

Ø Retrasos en el despacho de la producción final.

Tabla 1 Matriz FODA Situación Actual del Taller Central Fuente: Elaboración Propia.

Gama de Motores elegidos para el estudio. Gama de motores de Planta de Agua Nueva y Vieja como el Área de Transferencia de Crudo más críticos, fueron seleccionados de forma cualitativa. – M-431 – M-417 A – M-433 A

Figura 55 Transferencia de Crudo a la Venta. Fuente: Sala de Control PDVSA-PETRODELTA.

Figura 56 Planta de Agua nueva y Vieja. Fuente: Sala de Control PDVSA-PETRODELTA.

Método Predictivo de Inspección Visual a los Motores Eléctricos.

Utilizando el método predictivo de Inspección directa visual y lectura de indicadores: Las inspecciones visuales consistieron en la observación de los motores eléctricos de inducción trifásica, tratando de identificar posibles problemas detectables a simple vista. Los problemas diagnosticados fueron:

Ruidos anormales.

– Desbalanceo.

– Eje con alguna anomalía.

– Alineación Incorrecta.

– Rotor fuera de centro.

– Cuerpos extraños en el entrehierro.

– Objetos detenidos entre el ventilador y tapa deflectora.

Figura 57 Ruidos anormales. Fuente: Fotografia 2014. Vibraciones extrañas.

– Rotor fuera de centro.

– Desbalanceo en la tensión de la red.

– Rotor desbalanceado.

– Combinación de ranuras inadecuadas.

– Rodamientos gastados.

Figura 58 Vibraciones Extrañas. Fuente: Fotografía 2014. Fuga de agua salada cercanas al equipo.

– Válvula dañada.

Figura 59 Fuga de agua salda cercanas al equipo. Fuente: Fotografía 2014.

Calentamiento de Rodamiento.

– Demasiada Grasa.

– Excesivo esfuerzo axial o radial de las correas.

– Falta de Grasa.

– Materiales extraños en la grasa.

Figura 60 Calentamiento de Rodamiento. Fuente: Fotografía 2014.

-Comprobación del estado pintura.

Figura 61 Comprobación del estado de la pintura. Fuente: Fotografía 2014.

-Observación de signos de corrosión.

Figura 62 Observación de signos de corrosión. Fuente: Fotografía 2014.

– Acometidas eléctricas deterioradas.

Figura 63 Acometidas eléctricas deterioradas. Fuente: Fotografía 2014.

Sobrecorriente.

-Conexiones inadecuadas.

– Tensión de fuera de la nominal.

-Rotor arrastrando en el estator.

Figura 64 Sobrecorriente. Fuente: Fotografía 2014.

Figura 65 Inspección a los Motores más críticos de la Planta Fuente: Fotografía 2014.

Equipos con los que cuenta el Taller Central para realizar los mantenimientos predictivo.

CÁMARA TERMOGRAFICA

ANALISIS TERMOGRAFICO

Tabla 2 Cámara Termografica Fuente: Elaboración Propia.

VIBROMETRO

ANALISIS DE VIBRACION

Tabla 3 Vibrometro Fuente: Elaboración Propia.

ULTRASONIDO

ANALISIS DE ULTRASONIDO

Tabla 4 Ultrasonido. Fuente: Elaboración Propia.

ESTROBOSCOPIO

ANALISIS DE ESTROBOSCOPIO

Tabla 5 Estroboscopio. Fuente: Elaboración Propia.

MEDIDOR DE CORIENTE ,VOLTAJE Y AISLAMIENTO DEL MOTOR

ANALISIS VOLTAJE, CORRIENTE Y VERIFICANDO NIVEL DE AISLAMIENTO

Tabla 6 Análisis de Corriente, Voltaje y Nivel de Aislamiento. Fuente: Elaboración Propia. ENGRASADOR

LUBRICACION DIALECTRICA

Tabla 7 Lubricación Dialectrica. Fuente: Elaboración Propia.

CAPITULO VI

Análisis de resultados

Recopilación de datos de la Chapas de los motores. Luego de realizar el diagnóstico de las áreas en estudió, se procedió a realizar una recolección de datos técnicos de cada uno de los equipos. A continuación se muestran estos datos:

Sistema de Inyección de Agua a Pozos. Planta de Agua Vieja.

Sistema de transferencia de crudo a la venta.

Planta de Agua Nueva.

Determinar las variables utilizando las técnicas predictivas. Las técnicas predictivas determinan la condición del equipo en el momento que se hagan las mediciones. Estas pronostican la ocurrencia de un evento o falla de un componente, en función del nivel de riesgo y la condición de operatividad de un equipo crítico.

La tabla a continuación muestra algunas de las técnicas y variables medidas dentro del mantenimiento predictivo.

Variables elegidas para el Diagnostico Predictivo del Motor Eléctrico. Usando técnicas predictivas se puede revisar y confirmar los hallazgos entre tecnologías. Así, una técnica puede encontrar problemas que no pueden ser detectados con otra. Esta es la principal razón de aplicar varias tecnologías, ya que hay muy pocos beneficios al utilizar solo una o dos técnicas predictivas. Es posible que no se detecten las señales de advertencia que se están presentando, así que los equipos fallaran de cualquier manera.

Como se puede apreciar en la siguiente tabla, se eligieron una serie de parámetros con la colaboración de la Superintendencia de Mantenimiento que sirven para conocer la condición un equipo, al momento de la medición. En este documento se desarrollara algunas de ellas, implementadas en la Tesis.

Análisis de Criticidad. Utilizando la metodología análisis de criticidad se tomaron 3 muestras de la población más crítica e importante de la planta para estudiarlas y cuantificarlas. Para la realización de este análisis se tomó como base fundamental información suministrada por la Superintendencia de Mantenimiento y Sala de Control de PDVSA-PETRODELTA, Campo Uracoa.

Tabla 30 Categoría de Impacto. Fuente: Elaboración Propia. Primera Muestra Equipo: M-433 A.

Tiempo de reparación: 1 a 60 días.

Ubicación: Sistema de Inyección de Agua. Planta de Agua Nueva. Modo de falla representativo: Rodamientos, Cojinetes, Acoples, Ruptura del eje, Problemas de alimentación de energía.

Frecuencia de Ocurrencia: Cada 3 meses.

Condiciones operacionales: Obsérvese la Tabla 21. Filosofía Operacional: Motor Eléctrico de Inducción Trifásica de Media Tensión equipo conductor que activa la bomba de inyección de agua a pozos.

Daños al personal: Heridos o daños menores que requieren atención médica o primeros auxilios.

Daño a las Instalaciones: Daños a los componentes internos del equipo (rotor, cojinete) por excesiva fricción.

Impacto a la población: Heridas leves.

Impacto ambiental: Leves fugas de agua salada por daño a la bomba.

Impacto de producción: Se perdería el control de los niveles de agua que posee los tanques debido a que la salida en relación a la entrada de fluido sería muy baja y solo se podría mantener esta condición para 3 días, de persistir esta condición se tendrían que regular o cerrar los pozos con mayor aporte de agua y crudo para mantener esta relación estable, como consecuencia se perdería el aporte de importante cantidad de crudo al proceso poniendo en riesgo cubrir las metas diarias de producción de la planta.

Tabla 31 Frecuencia x Impacto Total M-433 A. Fuente: Elaboración Propia.

Figura 66 Matriz de Criticidad M-433 A. Fuente: Elaboración Propia. Segunda Muestra Equipo: M-417 A.

Tiempo de reparación: 1 a 60 días.

Ubicación: Sistema de Transferencia de Crudo a la Venta. Modo de falla representativo: Rodamientos, Cojinetes, Acoples. Frecuencia de Ocurrencia: Cada 1 mes.

Condiciones operacionales: Obsérvese la Tabla 15.

Filosofía Operacional: Motor Eléctrico de Inducción Trifásica de Media Tensión, conductor que activa mecanismo de bombeo para la Entrega de producción final con una fluencia de crudo mayor.

Daños al personal: Heridos o daños menores que requieren atención médica o primeros auxilios.

Daños a Instalaciones: Daños a los componentes internos del equipo (rotor, cojinete) daño directo a la bomba.

Impacto a la población: Heridas leves.

Impacto ambiental: Leve fuga de crudo por daño a la bomba.

Impacto de producción: Al quedar deshabilitado este equipo no se podría despachar la producción con una fluencia de crudo mayor afectando significativamente el tiempo y la eficiencia de la entrega con las especificaciones correspondientes.

Tabla 32 Frecuencia x Impacto Total M-417 A Fuente: Elaboración Propia.

Figura 67 Matriz de Criticidad M-417 A. Fuente: Elaboración Propia. Tercera Muestra Equipo: M-431.

Tiempo de reparación: 1 a 45 días.

Ubicación: Sistema de Inyección de Agua. Planta de Agua Nueva. Modo de falla representativo: Rodamientos, Cojinetes, Acoples.

Frecuencia de Ocurrencia: Cada 4 meses.

Condiciones operacionales: Obsérvese la Tabla 14.

Filosofía Operacional: Motor Eléctrico de Inducción Trifásica de Baja Tensión equipo conductor para el bombeo de agua salda hacia el área de inyección al pozo.

Daños a las Instalaciones: Daño a la bomba.

Daños al personal: Heridos o daños menores que requieren atención médica o primeros auxilios.

Impacto a la población: Sin Impacto.

Impacto ambiental: Sin impacto.

Impacto de producción: Este motor cumple la función de agente conductor para bombear el agua ya tratada proveniente de los tanques para que el motor de media tensión active la bomba para inyectarla a pozo, si este no funcionara, el motor de media tensión no podría cumplir con su función.

Tabla 33 Frecuencia x Impacto Total M-431 Fuente: Elaboración Propia.

Figura 68 Matriz de Criticidad M-431. Fuente: Elaboración Propia. Luego de realizar un estudio tomando como muestra dos de los motores más críticos e importantes del proceso que se encuentran ubicado en las áreas de Planta de Agua Nueva y Transferencia de Crudo aplicando de forma cuantitativa la Metodología del Análisis de Criticidad se pudo observar y constatar que su criticidad es semejante, resultados que son respaldados con las entrevistas directas a los trabajadores del Taller Central de PDVSA-PETRODELTA, Quienes afirman que entre la gama de motores seleccionados para el estudio todos son críticos.

Rango óptimo para los valores de comportamiento de los Motores Eléctricos. Estos datos fueron consultados en los manuales de los equipos suministrados por la Superintendencia de Mantenimiento información que fue respaldada por las entrevistas hechas a los trabajadores con los cuales se pudo definir los rangos óptimos de operatividad de los motores eléctricos observados en la (Tabla 34).

Tabla 34 Rango óptimo para los valores de comportamiento de los equipos Fuente: Elaboración Propia.

CAPITULO VII

Situación propuesta

Diseño para la implementación del programa de mantenimiento predictivo. El diseño del programa para la implementación del mantenimiento predictivo como un proceso más, se encuentra en la norma ISO 17359 2011, mostrado en la Figura 80. Es un procedimiento genérico que puede ser utilizado en la aplicación de un programa de monitoreo de condiciones, explicado a continuación.

W PETRODELTA

Revisión de los equipos. Identificación de equipos: Listar e identificar claramente todos los Motores Eléctricos de Inducción Trifásica de la planta.

Identificación de la función: A través de la pregunta ¿qué es lo que el equipo debe hacer y cuáles son las condiciones operacionales.

Revisión de criticidad y confiabilidad: El uso de estos diagramas junto a los factores de fiabilidad y disponibilidad, se recomienda para mejorar el objetivo del momento a la condición.

Establecer los Motores críticos: Se recomienda hacer una evaluación de la criticidad de todas las maquinas con el fin de crear una lista priorizada de las que se vayan a incluir (o no) en el programa de monitoreo.

Identificar modos de falla: Los estudios FMEA (Análisis de Modal de Fallas y Efectos) y FMECA (Análisis de la Criticidad de los Modos y Fallas) recomiendan porque generan información sobre la gama de parámetros que se deben medirse para evitar las fallas. Estos, generalmente indican las condiciones que se presentan antes del daño, ya sea por aumento o disminución en un valor medido o por algún otro cambio en una característica.

Selección del mantenimiento adecuado. Si el modo de falla no tiene síntoma medibles, hay que aplicar las estrategias alternativas de mantenimiento: correctivo, preventivo o modificación (de diseño).

Selección del método de medición. Identificar los parámetros a medir: Según la información obtenida en el análisis de modos de falla, se identifican los parámetros a monitorear según las consecuencias que sus variaciones presenten. El listado de estos parámetros en general se aprecia en la Tabla 28. Seleccionar las técnicas de medición: Las técnicas de monitoreo pueden ser muchas. Remotas, locales con mecanismos instalados, semi- permanentes, con el equipo en línea o fuera de ella, etc.