MODELOS RAM AVANZADOS:

CAUSAS DE FALLO Y MODOS DE FALLO

S.Martorella, I. Martóna, P. Martorella, A.

Sánchezb, S. Carlosa

aMEDASEGI (https://medasegi.webs.upv.es/)Departamento de Ingeniería Química y NuclearbDepartamento de Estadística e Investigación Operativa

Índice

1. Introducción

2. Modelo avanzado de indisponibilidad

3. Caso de aplicación

1. Descripción del problema

2. Datos

3. Estudio de sensibilidad

4. Conclusiones

Introducción

•El envejecimiento de equipos se antoja actualmentecomo uno de los grandes retos a afrontar en cualquierentorno industrial

•El papel de las actividades de mantenimiento y laspruebas es esencial para garantizar los nivelesapropiados de fiabilidad, disponibilidad y seguridaden todos aquellos equipos dedicados, precisamente, agarantizar la seguridad de la instalación

Modelo de indisponibilidadTr

adic

ion

al

En el APS se asume una tasa de fallos constante

Los modelos de fiabilidad son reformulados a nivel de componente usando modelos dependientes de la edad con el fin de estimar los efectos del envejecimiento en los modelos de indisponibilidad del APS

• Envejecimiento de equipos

Modelo de indisponibilidad

• Envejecimiento de equipos

Trad

icio

nal

En el APS se asume una tasa de fallos constante

Ageing

PSA

Los modelos de fiabilidad son reformulados a nivel de componente usando modelos dependientes de la edad con el fin de estimar los efectos del envejecimiento en los modelos de indisponibilidad del APS

Modelo de indisponibilidad

• Modelos RAM+C

Íte

mú

nic

o Los efectos del envejecimiento y del mantenimiento y las pruebas se evalúan para un componente en su totalidad

Se evalúan simultáneamente los efectos del envejecimiento, así como el del mantenimiento y las pruebas considerando un componente formado por distintos ítems

Modelo de indisponibilidad

• Modelos RAM+C

Íte

mú

nic

o Los efectos del envejecimiento y del mantenimiento y las pruebas se evalúan para un componente en su totalidad

Mú

ltip

les

íte

ms

Se evalúan simultáneamente los efectos del envejecimiento, así como el del mantenimiento y las pruebas considerando un componente formado por distintos ítems

Modelo de indisponibilidad

• Componente formado por múltiples ítems

FC1 FC3 ... FCnFC2

SINGLE COMPONENT

FM1 FM2

ST (TIs, ηs) FT (TIf, ηf)

MA1

MA2

... FMm

ITEM 1

FC4 FC5

(e3,1, M1) ...(e4,1, M1) (e5,1, M1)

(r3,2, M2) ...(r2,2, M2)

...

MAl

...

(r1,l, Ml) (e3,1, Ml) ... (en, l, Ml) (r2,l, Ml) (e4,l, Ml) (e5,l, Ml)

ITEM 2 COMMON PARTS

Caso de aplicación

1.Descripción del problema• Válvula motorizada (MV) del Sistema de Agua de Alimentación Auxiliar (AAA)

• Modo de fallo en espera

MOTOR OPERATED VALVE (MOV)

ACTUATOR VALVE

FC1A, ...

MAINTENANCE ACTIVITIES

FC1V, ...

FAIL

UR

E C

AU

SES

MA MV

FM1MOV, ...

TESTS

FAIL

UR

E M

OD

ES

RI (hRI)TI (h)

T1MOV T2MOV

MM (e) MV (e)

Caso de aplicación

2.Datos

Ítem n Tasa de

fallos

Alfa Modelo Causa de fallo j Mantenimiento k Prueba l

l0 a 1. Mantenimiento

eléctrico {M1, ej1}

2. Mantenimiento

mecánico {M2, ej2}

1. Prueba de

vigilancia{TI,hs }

2. Prueba

funcional {RI,hf }

1. Actuador 7,00E-06 1.00E-10 PAS 1. Fallo alimentación

eléctrica

- - - -

2. Fallo en el embrague - - - -

3. Pérdida de

aislamiento

{4320h, 0,76} - {2184h, 0,6} {13140h,1}

4. Cableado incorrecto - - - -

2. Cuerpo 6,80E-06 1.73E-09 PAR 5. Fugas internas - {4320h, 0,68} {2184h, 0} {13140h, 1}

6. Rotura - {4320h, 0,84} {2184h, 0,8} {13140h, 1}

7. Roturas en el eje,

puente, obturador

- - - -

8. Obstrucción debido

a suciedad

- - - -

Caso de aplicación

3.Estudio de sensibilidad

Causa de falloIndisponibilidad

(h-1)

Caso Base Caso 1

(α5= α6 = 0)

Caso 2

(α3= α6 = 0)

Caso 3

(α3= α5 = 0)

Pérdida de aislamiento

utotal3 2,31E-02 2,34E-02 2,30E-02 2,30E-02

Fugas internasutotal

5 3,37E-02 1,12E-02 7,87E-02 1,12E-02

Roturautotal

6 2,24E-02 1,12E-02 1,12E-02 4,49E-02

ustandbyMOV 7,92E-02 4,57E-02 1,13E-01 7,91E-02

Conclusiones

• Esta ponencia presenta una extensión de los modelos de indisponibilidad desarrollados hasta el momentos, considerando las relaciones existentes entre:• Ítems

• Causas de fallo

• Actividades de mantenimiento

• Modos de fallo

• Pruebas de vigilancia y funcionales

• El modelo propuesto es capaz de integrar en el cálculo de indisponibilidad distintas variables• Prevalencia de determinados mecanismos de fallo

• Influencia de los intervalos de mantenimiento y pruebas

• Efectividad de cada mantenimiento y prueba específicos

Trabajo futuro

• Extensión del modelo:• Modos de fallo (espera, demanda,…)

• Componentes (motobombas, turbobombas,…)

• Causas de fallo

• Aplicar el modelo a nivel de sistema con el fin de optimizarestrategias de mantenimiento y pruebas.

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pabmaray@upv.es

Gracias por su atención