energtica Vol. XXX, No. 2/2009 Mantenimiento c Mantenimiento c Mantenimiento c Mantenimiento centrado en c entrado en c entrado en c entrado en confiabilidadonfiabilidadonfiabilidadonfiabilidad como estrategia para apoyar los indicadorescomo estrategia para apoyar los indicadorescomo estrategia para apoyar los indicadorescomo estrategia para apoyar los indicadores de disponibilidad y paradas forzadas en lade disponibilidad y paradas forzadas en lade disponibilidad y paradas forzadas en lade disponibilidad y paradas forzadas en la Planta Oscar A. Machado Planta Oscar A. Machado Planta Oscar A. Machado Planta Oscar A. Machado EDC EDC EDC EDC AlbertoJ. Hung Recibido: Octubre del 2008 Aprobado: Diciembre del 2008 Resumen/ Abstract Elpresentetrabajotienecomofinalidaddaraconocerlasexperienciasadquiridasenlaaplicacindelos principiosyconceptosfundamentalesdelMantenimientoCentradoenConfiabilidad(RCM)como estrategiapara apoyar los indicadores de disponibilidad y paradas forzadas en las unidades degeneracin que conforman la Planta Oscar Augusto Machado (OAM) de C. A. La Electricidad de Caracas. Palabrasclaves:mantenimientocentradoenconfiabilidad,mantenimientosmayores,disponibilidad(EAF),paradas forzadas(EFOR),turbinadegas,sistemasauxiliares,equiposcrticos,tareasdesustitucincclica,tareasde reacondicionamiento cclico

Theobjectiveofthisworkistoillustratetheexperiencesacquiredintheapplicationoffundamental principles and concepts of Reliability Centered Maintenance(RCM) as a strategy to support availability andforcedoutagesindicatorsinthegeneratingfacilitiesthatmakeuptheOscarAugustoMachado (OAM) Plant of the C. A. La Electricidad de Caracas.Keywords:reliabilitycenteredmaintenance,majormaintenance,equivalentavailabilityfactor(EAF),equivalent forcedoutagerate(EFOR),gasturbine,auxiliarysystems,criticalequipment,cyclicreplacementTasks,cyclic overhaul tasks INTRODUCCION Laindustriadeprocesoscontinuoscomoempresas de manufactura (una siderrgica que lamina cabillas ypletinasdeacero)empresasdeservicios(una plantadegeneracindeenergaelctrica)tieneuna complejidad mayor para realizar ollevaracabolostrabajosyactividadesde mantenimiento,debidobsicamenteentreotras causasposiblesaquenoexistenlosparos programados que otro tipo industrias si posee. Este tipodeindustriasoperalos365dasdelao24 horas continuas en turnos rotativos. APLICACIONES INDUSTRIALES 14 Laaparicindefallasyaverasenlosequiposde unainstalacinindustrialconstituyeunadelas principalescausasdeineficiencia.Suocurrencia puedeprovocarunadisminucindela disponibilidaddelosprocesosqueasuveztraiga comoconsecuenciaprdidasenlaproduccin, aumentodeloscostosoperativosyunareduccin delosingresos,inclusoenmuchoscasos,puede originarunaccidentedelquesederivendaos importantes a las personas o al ambiente. En la medida que los sistemas elctricos han venido adaptndosealosnuevosrequerimientos regulatoriosycontractualeselserviciodeenerga elctricasehavueltocadavezmsexigentey competitivo.ElvalordelKwhylaremuneracin pordisponibilidaddelasplantasdegeneracin,los compromisosdedisponibilidadycalidaden transmisinydistribucin,sonentreotros elementosdondeseestableceyreflejala competitividad.Losincumplimientosdelosniveles exigidos en las variables anteriores afectan no solo a losclientessinotambinalacadenaproductiva debidoaqueloscostosrelacionadosalas indisponibilidadesdeequiposysistemas,como lucrocesante,penalizacionesylanecesidadde contratar energa, impactan negativamente tanto en la imagen como en la rentabilidad econmica de las empresas de servicio elctrico. Enunambientedealtacompetencialasempresas elctricasparasobrevivirrequierenimplementar estrategiasdemantenimientoquegaranticenuna altadisponibilidadyunbajondicedeparadas forzadasdelossistemasyequiposperoalmismo tiempo permitan optimizar los costos para asegurar unabuenarentabilidadalosaccionistase inversionistas. Enelpasadorecienteelmantenimientosolotena unafuncinreactivadentrodelaempresa:el cumplimientodelosprogramassugeridosporlos fabricantes.Elenormecostoimplcitoenlas paradas de la produccin ha obligado a cambiar por completoestepuntodevista.Hoyendael ambientecompetitivoenquesedesenvuelvenlas empresashapropiciadolaevolucindel mantenimiento.Actualmenteseaplicantcnicasde mantenimiento de avanzada, con filosofas de punta lograndoromperlosparadigmastradicionalesen todosucontexto.Elmantenimientodebeentodo momentolograrlareduccindelasaveras imprevistasydelostiemposdereparacin, propiciarlaprolongacindelavidatildelos componentes y/o equipos obteniendo los efectos del ahorro de recursosy con ellos, reducir los costos de mantenimiento de las instalaciones contribuyendo a mejorar la calidad de los productos y servicios. ElMantenimientoCentradoenConfiabilidadesun procesoqueseusaparadeterminarlos requerimientosdelmantenimientodelosactivos fsicos en su contexto operacional. Ver figura1.

Fig. 1. Entes involucradosen la estrategia de mantenimiento. DEFINICION DEMANTENIMIENTO Sedefinealmantenimientocomo:Elconjuntode accionesorientadasaconservarorestablecerun sistema y/o equipo a su estado normal de operacin paracumplirunserviciodeterminadoen condicioneseconmicamentefavorablesyde acuerdo a las normas de seguridad integral. MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM) Comoconceptogeneralpodemosdecirquela actividaddemanteneresasegurarquetodo elementofsicodeunequipoinstalacin desempeelasfuncionesdeseadasenforma continua.Elmantenimientoporlotanto,se proponepreservarelestadooriginaldediseo normal de operacin. Es evidente que para que esto seaposiblelosequiposdebensercapacesde cumplirlasfuncionesparalascualesfueron seleccionadosyquelaseleccinhayatenidoen cuenta la condicin de operacin real. Elmantenimientocentradoenconfiabilidadse caracteriza por: -Considerar la fiabilidad inherente o propia del equipo/instalacin. -Asegurar la continuidad del desempeo de su funcin. -Mantener la calidad y capacidad productiva. Sideseamosaumentarlacapacidad,mejorarel rendimiento,incrementarlaconfiabilidad,mejorar lacalidaddelaproduccin,necesitaremosun rediseo. -Tener en cuenta la condicin operacional: donde y como se est usando. 15 Fig2. Fiabilidad de un dispositivo y/o equipo. Mantenimiento:asegurarquelosactivosfsicos continuen haciendo lo que los usuarios quieren que hagan. Losrequerimientosdelosusuariosvanadepender decmoycuandoseutiliceelactivo(contexto operacional).Estollevaalasiguientedefinicinde Mantenimiento Centrado en Confiabilidad: Es una estrategia/proceso utilizado para determinar losrequerimientosdemantenimientodecualquier activofsicoqueasegureeldesempeodesus funciones normales en su contexto operacional real. RCM: LAS SIETE PREGUNTAS BSICAS ElprocesodeMantenimientoCentradoen Confiabilidad (RCM) formula siete preguntas acerca del activo sistema que intente analizar. Culessonlasfuncionesylosparmetrosde funcionamientoasociadosalactivoensuactual contexto operacional ? 1-Dequemanerafallaensatisfacersus funciones? 2-Cul es la causa de cada falla funcional? 3-Qu sucede cuando ocurre cada falla? De que manera importa cada falla? 4-Qupuedehacerseparapredecirprevenir cada falla? 5-Qudebehacersesinoseencuentrauna tarea proactiva adecuada? El Mantenimiento Centrado en Confiabilidad RCM (ReliabilityCenteredMaintenance)tienesus orgenes en la Marina,Ejercito y Aviacin, donde se requieredelatotalconfiabilidadtantodemaquinaria y equipo, como de la logstica.El RCM sedefinecomolaprobabilidadqueunsistemao componentepuedafuncionarcorrectamentefuera de falla por un tiempo especfico. Laideacentraldelmantenimientocentradoen confiabilidad es que los esfuerzos de mantenimiento debenserdirigidosamantenerlafuncinque realizan los equiposms que a los equipos mismos. Es la funcin desempeada por una mquinadesde el punto de vista productivo. Ver figura 3. Fig. 3.Esquema de anlisis del proceso RCM. CONTEXTO OPERACIONAL DELA PLANTA OSCAR AUGUSTO MACHADO (OAM ) La Planta Oscar A. Machado (OAM) opera en forma continua365dasdelao,produciendoenerga elctricamediantelaoperacindeturbinasdegas en ciclo simple. Porserunaindustriadeprocesoscontinuoses muchomsdifcilycomplejollevaracabolas actividades de mantenimiento sin que se afecten los indicadores de disponibilidad y paradas forzadas. Enunambientedealtacompetencialasempresas precisansercompetitivasparamantenerseo sobrevivirenelmercado.Paraellodebenbuscarla mayordisponibilidadoperacionaldesusequiposy unapermanentemejoraenlosdesempeosdelas herramientasdeproduccin,dentrodeunagestin decalidadtotal.Estolasobligaaestarinnovando constantementetransformandolasestructuras organizacionales,contemplandoundesarrollo continuodelasreasproductivas,aumentandoel Zona de envejecimientoR(t) Perodo de vida til 1 Perodo de mortalidad infantil Y(t) 16 niveldeutilizacindelosequiposalmximo posible, invirtiendo en la automatizacin de equipos y proceso, asegurando el grado de disponibilidad de sus equipos, reduciendo y optimizando los costos al mnimo aceptable. Todoelloporsupuestorespetandolascondiciones detrabajoyseguridaddelpersonal,losplazosde entregaprogramadosylapreservacindelmedio ambiente.Luegodehacerunarevisindelas experienciasdefallasocurridasenlasunidadesde generacin en la Planta Oscar A. Machado (OAM) se determinquealrededordel81%delamuestra analizadacorrespondaafallasenlossistemas auxiliares.Ladistribucindelasfallasenlos diferentessistemasauxiliaresfulasiguiente: Alrededor del 36% en el sistema de gas combustible, 22% en el Sistema de Aire de instrumentacin, 16% enelSistemadeAceiteLubricantey7%enel Sistema de Combustible liquido Gasoil.Figura 4. Lasfallasenlossistemasauxiliaresanteriormente mencionados afectan en forma directa el proceso de produccin de energa elctrica ya que su ocurrencia implicannecesariamentelaparadaforzadadelas unidadesdegeneracin.Esporelloqueestos sistemas auxiliares son considerados crticos para la operacin de las turbinas de gas. Laatencindefallasenlosequiposauxiliares crticosdemandamuchotiempodebidoaldifcil accesoporlaubicacinfsicadelosmismos.Este hechosugierelanecesidaddediseare implementar estrategias de mantenimiento basadas enMantenimientoCentradoenConfiabilidad (RCM). Fig. 4. Distribucin de fallas en equipos auxiliares de las turbinas W501D5 Planta OAM. APLICACIN DEL RCM EN LA PLANTA OSCAR A. MACHADO (OAM) ElprocesoRCMsecaracterizaapartirdelanlisis de las siete (7) preguntas anteriores aplicadas a cada mquina;equipoopartedeunainstalacin determinada. En el caso particular de la Planta Oscar A. Machado (OAM)laestrategiaimplementadasebasen aplicarelRCMaequiposauxiliaresconsiderados crticosparalaoperacindelasunidadesde generacin.Lajustificacindeestaestrategiaparte delprincipiodequemotivadoalaocurrenciade fallas en los equipos auxiliares considerados crticos seafectadirectamenteelprocesodegeneracinde energaelctricaenlasturbinasdegaslocualse reflejaenlosindicadoresdedisponibilidady paradas forzadas. Anteestarealidadytomandoenconsideracinel contexto operacional de la Planta Oscar A. Machado ascomotambinelanlisisdelosregistros histricos de fallas (81% fallas ocurridas en equipos asociadosasistemasauxiliares)seidentificarony seleccionaronlos sistemas considerados crticos en lasturbinasW501D5parafocalizarenellosla estrategia de mantenimiento basado en RCM. -Sistemadeaceitelubricante(Incluyebombas de aceite, bombas de levantamiento del eje del generador, ventiladoresdel enfriador de aceite y los extractores de vapor de aceite). -SistemadeCombustibleGas(vlvulas principal, de arranque) -SistemadeCombustibleliquidoGasoil (Vlvulasprincipal,dearranqueyde transferencia de combustible). -Sistema de Aire de instrumentacin. -SistemadeAiredeenfriamientoRotor Turbina. Podemosentoncesdecirquelasfallasquese originanenlossistemasauxiliarestienen consecuencias operacionales significativasya queel costoeconmicoquesuponeafectarlaproduccin deenergaelctricadebidoalaparadaforzadade lasunidadesdegeneracinexigennecesariamente definirestrategiasdemantenimientoquereduzcan el riesgo de la falla a un nivel muy bajo. Obviamentelodichoanteriormentesuponequeel costodelasestrategiasaimplementarnodebeen ningncasosuperarelcostoeconmicodeno producirenergaelctricaenelperododetiempo quedurelafalla.Laafirmacinanteriornosobliga entoncesadefiniryevaluarlasrutinastareasde mantenimiento,ascomotambinelmomento oportunoparallevarlasacabodemanerade prevenirlaocurrenciadelasfallasdisminuyendo as las consecuencias operacionales implcitas. 36%22%16%7%8%11%Sist. GasSist. AireInstrum.Sist. AceiteLub.Sist. GasoilPaq. ElectricoOtros17 RUTINAS Y TAREAS DE MANTENIMIENTO A DESARROLLAR EN LOS SISTEMAS AUXILIARES PARA LA PREVENCIN DE LA OCURRENCIA DE FALLAS EN LOS MISMOS Lasrutinasytareasdemantenimientoquese definieron para la prevencin de la ocurrencia de las fallasenlosequiposprincipalesasociadosalos sistemasauxiliares,sepuedenagruparendos grandescategorasasaber:Tareasdesustitucin cclica y tareas de reacondicionamiento cclico. Lastareasdesustitucincclicaimplicansustituir uncomponenteantesdellmitedeedadespecfico msalldesucondicinenelmomentode intervencin.Estecriteriodesustitucincclicase aplicbsicamentealossistemasde:aceite lubricante,airedeinstrumentacinyairede enfriamiento de la turbina. Principalmentelasustitucincclicasehizoen componentessencilloscomorodamientosde motoreselctricos,cuplonesdeacoplemecnico entremotorybomba,manguerasdealtapresiny correasdetransmisin.Elreacondicionamiento cclicoimplicaelretrabajodeuncomponenteola reparacindeunconjuntoantesdeunlmitede edadespecficosinimportarsucondicinenese momento. El criterio de realizar tareas de reacondicionamiento ciclco se aplic principalmente a los Sistemas de Combustible Gas y SistemasdeCombustiblelquidoGasoil,donde todaslasvlvulasasociadasaestossistemasse intervienenreacondicionandolasmediantesu limpieza,suavizadoysustitucindelossellosy estoperas.IgualmenteparaelSistemadegasoilse intervieneelequipodenominadodivisordeflujo, desarmandosuspartesparalimpiezaycambiando lossellosoempacaduras(O-rings)paraevitar posibles fugas durante su operacin posterior. FRECUENCIA DE EJECUCIN DE LAS TAREAS DE SUSTITUCIN Y REACONDICIONAMIENTO CICLCO Unavezdefinidaslastareasdesustituciny reacondicionamiento cclico, surge la pregunta:Cuandoycomodebenserejecutadaslastareasde sustitucinyreacondicionamientocclicoenlos sistemasauxiliarescrticosdelasunidadesde generacin? Sielobjetivoesmaximizarelindicadorde disponibilidad(EAF)yreducirelindicadorde paradasforzadas(EFOR)laestrategiadellevara caboeststareasdebedefinirseconsiderando justamentelafrecuenciaptimayelmomento oportunoparasuejecucin.Loidealesqueel tiempo entre una intervencin y otra el equipo y en consecuenciaelsistemaalqueestasociadoese equipo no presente en lo posible fallas que ameriten laparadadelaunidaddegeneracinparasu reparacin. Motivado a que tanto las tareas de sustitucin como lastareasdereacondicionamientorequieren necesariamentequelasunidadesdegeneracin estn paradas y adems para su ejecucin en la gran mayoradeloscasosseameritadesmontarciertos equiposcomomotoresyvlvulasparaser intervenidosentaller,lafrecuenciaptimaparasu realizacinesentretres(3)ycuatro(4)aoscada 24.000horasdeoperacinacumuladasenla turbina.Enotraspalabrascadavezquesehaceun mantenimientomayortipoB(Inspeccindepaso caliente)mantenimientomayortipoA (InspeccinMayor)enparaleloseintervienenlos equiposasociadosalossistemasauxiliares consideradoscrticosdebidoaquelas intervencionespormantenimientomayorimplican paradasprogramadasdeentretreinta(30)y cuarenta (40) das continuos. Deestaformasemaximizaelindicadorde disponibilidad(EAF)yaquesoloseprogramarn paradas por mantenimientos mayores y se reduce el indicador de paradas forzadas (EFOR) al prevenirse laocurrenciadefallasenlossistemasauxiliares crticosyaquealserintervenidos(sustituciny reacondicionamientocclico)seesperaquelos equiposnopresentenproblemasalmenosenel perododetiempohastalaprximaintervencin. Ver figura 5 y 6. Fig. 5. Grfica del Indicador de Disponibilidad (EAF). 92949698100%2003 2004 2005 2006AosDisponibilidad Equivalente EAFEAF18 Fig. 6. Grfica del Indicador de Paradas forzadas (EFOR). JUSTIFICACIN DE LA ESTRATEGIA DE MANTENIMIENTO BASADA EN LA EJECUCIN DE TAREAS DE SUSTITUCIN Y REACONDICIONAMIENTO CICLCO Entrminosgeneraleslasfallasenlamedidaque ocurrantendrnalgntipodeefectosdirectoso indirectossobrelaseguridadoelcomportamiento funcionaldelaplantaindustrial.Enquemedidala plantaquedaafectadadependede:elcontexto operacionaldelequipoquehafallado,su comportamiento funcional y los efectos fsicos de la causa o modo de la falla ocurrida. Esta combinacin deefectos,comportamientofuncionalycontexto operacional,nossugierequecadafallatendr consecuencias especficas asociadas a ella. Enelcasoparticularqueestamostratandoeneste artculo,limitamoslaocurrenciadefallasenlos sistemasauxiliaresasociadosalasunidadesde generacinyespecficamentealosequiposcrticos que tienen una consecuencia directa en la parada de la unidad y por ende en la no produccin de energa elctrica. Lajustificacineconmicadelarealizacindelas tareasdesustitucinyreacondicionamientocclico enlosequiposcrticosdelossistemasauxiliares antesmencionadossebasaprecisamenteenel hechodequeunavezquelaunidaddegeneracin se detiene deja inmediatamente de producir energa elctricaduranteelperododetiempoquetoma corregirlafallayvolverlaunidadaservicio.El tiempopararepararlafallaincluyetodoeltrabajo previo de desmontaje y montaje posterior que en la mayoradeloscasosocupaunporcentaje importantedebidoalaubicacinfsicadelos equiposquedificultalaslaboresdelos mantenedoresporlascondicionesadversasde espacio,iluminacin,calor,ruidoetc.Enlatabla1 sepuedenobservarlostiemposdediagnosticoy reparacindeequipossegnsunaturaleza constructiva. Tabla 1. Tiempos de Diagnstico y Reparacin de Equipos de acuerdo a su naturaleza constructiva CONCLUSIONES 1-Losaspectosquecaracterizanelentorno empresarial actual obligan a las organizaciones a ser cada vez ms flexibles para mantenerse o sobrevivir enelmercado.Unadelasformasdelograresta flexibilidaddentrodeunambientecompetitivoes desarrollandoyaplicandounametodologade mantenimientoquegaranticequeelequipamiento productivodelaempresaseencuentreen condicionesdedesempearlasfuncionesdeseadas conlosestndaresdecalidadexigidosensu contexto operacional presente. 2-ElMantenimientoCentradoenConfiabilidades unaestrategia/procesoutilizadoparadeterminar losrequerimientosdemantenimientodecualquier activofsicoqueasegureeldesempeodesus funciones normales en su contexto operacional real. 3-Unaplantadegeneracindeenergaelctrica siemprebuscarlamaneradeoperardelaforma ms segura y eficiente posible. Para ello debe seguir lossiguientesobjetivosespecficos:mejorarla disponibilidaddelaplanta,reducirloscostosde mantenimiento,Proteccindelosactivos,reducir losmantenimientosdeemergencia,reducirlas reparacionesmayoresymejorarelcontroldelos inventarios de repuestos y partes. 4-Todafallaquetengaconsecuenciasyefectos sobre:laseguridad,lasaludyelmedioambienteo sobreelcomportamientofuncionaldeunaplanta industrialdondeseveaafectadalaproduccin, debe ser prevenida en la medida de lo posible. 5-Laocurrenciadefallasenequiposcrticos asociadosalossistemasauxiliaresdelasunidades degeneracintieneunaconsecuenciadirectaenla paradadelasunidadesyporendeenlano produccindeenergaelctrica.Lastareasde 00,10,20,30,4%2003 2004 2005 2006AosParadas Forzadas EquivalentesEFOR19 sustitucinyreacondicionamientocclicoenlos equiposqueconformanlossistemasauxiliares crticosconstituyenunaestrategiade mantenimientopreventivoqueapoyalaobtencin demejoresindicadoresdedisponibilidadyde paradasforzadasenlaplantaOAM.Elobjetivo fundamentaleslograrqueestosequiposdelos sistemasauxiliarescrticosfuncionen adecuadamente durante un perodo de tiempo hasta suintervencinenelprximomantenimiento mayor. 6-Laplanificacindepartesyrepuestosasustituir enlosequiposasociadosalossistemasauxiliares crticossepuedehacercadatresacuatroaos, evitando as incrementar el inventario en el almacn almantenerenstockestosrepuestos.Enotras palabraslaspartesyrepuestossecomprancuando sevanautilizarrealmente,evitandoasunmanejo ineficiente de los recursos econmicos disponibles. 7-Lamanodeobranecesariaparaacometerlos trabajosdesustitucinyreacondicionamiento cclicoenlosequiposasociadosalossistemas auxiliarescrticossecontrataeventualmentecada vezquesehaceunmantenimientomayorenlas unidadesdegeneracinevitandoasmanteneruna nminainnecesariaaloptimizarelusodelrecurso humano especializado. REFERENCIAS [1]J.Bernardo:HaciendoqueelRCMtrabaje parasuempresaTHEWOODHOUSEPARTNER SHIP LIMITED. Inglaterra 1.999. [2]MoralesJ.:TecnicaturaSuperiorenMantenimiento Industrial. Mantenimiento Industrial I2004. [3]L.Hurtado,N.ySantaMaraVelsquez: MetodologaInternacionalunificadaparala implementacinindustrialdeMantenimiento Centrado en la Confiabilidad.[4]AladonCursodeFormacindetresdasen MantenimientoCentradoenConfiabilidad: IntroduccinalMantenimientoCentradoen Confiabilidad. 2001. [5]A.Alfonso,K.PascualyY.Leiva:Integracin Mantenimiento(RCM)GestindelaProduccin. Suinfluenciaenelmejoramientodela Confiabilidad Operacional de la empresa2001. [6] Tavares L. : Mantenimiento1997. AUTOR Alberto J. Hung C.IngenieroElectricista.CulminlaEspecializacin enGerenciadeEmpresasenlaUniversidadSimn Bolvarenelao2003.Actualmentesedesempea como Gerente de Mantenimiento de la Planta Oscar AugustoMachadoadscritaalaVicepresidenciade GeneracindelaC.A.LaElectricidaddeCaracas. Hasidotutordediversastesisypasantasde estudiantes de pregrado. e-mail: alberto.hung@laedc.com.ve. Copyright of Revista de Ingenieria Energetica is the property of Facultad de Ingenieria Electrica and its contentmay not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's expresswritten permission. However, users may print, download, or email articles for individual use.