tesis f-201
84
UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENÍERIA MECÁNICA MEJORAS AL PLAN DE MANTENIMIENTO BASADO EN LA METODOLOGÍA FMECA PARA EL HORNO REFORMADOR F-201 PERTENECIENTE A FERTINITRO C.E.C Por: Guillermo Luis Raven Peña INFORME DE PASANTÍA Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Mecánico Sartenejas, Enero de 2013
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UNIVERSIDAD SIMN BOLVAR
DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES
COORDINACIN DE INGENERIA MECNICA
MEJORAS AL PLAN DE MANTENIMIENTO BASADO EN LA
METODOLOGA FMECA PARA EL HORNO REFORMADOR F-201
PERTENECIENTE A FERTINITRO C.E.C
Por:
Guillermo Luis Raven Pea
INFORME DE PASANTA
Presentado ante la Ilustre Universidad Simn Bolvar como requisito parcial para optar al ttulo de
Ingeniero Mecnico
Sartenejas, Enero de 2013
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UNIVERSIDAD SIMN BOLVAR
DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES
COORDINACIN DE INGENERIA MECNICA
MEJORAS AL PLAN DE MANTENIMIENTO BASADO EN LA
METODOLOGIA FMECA PARA EL HORNO REFORMADOR F-201
PERTENECIENTE A FERTINITRO C.E.C
Por:
Guillermo Luis Raven Pea
Realizado con la asesora de:
Tutor Acadmico: Orlando Aguilln Tutor Industrial: Jerson Sucre
INFORME DE PASANTA Presentado ante la Ilustre Universidad Simn Bolvar
como requisito parcial para optar al ttulo de Ingeniero Mecnico
Sartenejas, Enero de 2013
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iii
RESUMEN
El presente informe de pasanta tiene como objetivo fundamental proponer mejoras al plan de
mantenimiento basado en confiabilidad de los equipos crticos de la seccin de reformacin en la
planta de amoniaco, con la finalidad de aumentar la rentabilidad del proceso productivo de la
empresa, disminuyendo la ocurrencia de fallas, disminuir costos en mantenimiento e incrementar
la confiabilidad operacional de la planta. Para el desarrollo de este informe, se procedi a
describir el contexto operacional de la planta, seguidamente se realiz un anlisis de criticidad
para as determinar por medio de Pareto que equipos se iban a atacar, resultando de este estudio,
tres equipos como los ms crticos en la seccin de reformacin: Intercambiador (E-208), Sistema
de dosificacin (L-207) y el horno reformador primario (F-201), siendo el ultimo nuestro caso de
estudio. Posteriormente, se ejecut un Anlisis de Modos, Efectos y Criticidad de Fallas
(FMECA), donde se establecieron las funciones, fallas funcionales, modos de falla, criticidad y
efectos de las fallas del horno reformador F-201, para luego seleccionar las tareas de
mantenimiento a realizarse, adems de un breve anlisis de las fallas ms comunes que arroj la
realizacin del FMECA.
Entre las fallas ms comunes que presenta el horno se encuentra la cada del refractario, que
tienen como consecuencias puntos calientes y deterioro prematuro de paredes, tubos, aislamiento,
estructuras, adems de desajuste de mirillas y ventanillas por donde se pierde parte del calor
generado. Otra de las fallas ms comunes es el mal funcionamiento de los quemadores, esto
ocurre por desajustes, mala calibracin, o simplemente por falta de mantenimiento.
Se lograr disminuir la incidencia de fallas en el F-201, disminuir las perdidas por las demoras
en el proceso, aumentar la produccin, obtenindose un considerable ahorro de recursos
econmicos, aplicando un 70 % de actividades preventivas y el resto en correctivas, las cuales
consisten en inspecciones visuales, inspecciones con cmaras termogrficas y reemplazo a
tiempo de componentes que hayan culminado su vida til.
-
iv
NDICE
RESUMEN .................................................................................. Error! Marcador no definido.ii
NDICE .......................................................................................................................................... iv
NDICE DE TABLAS .................................................................................................................. viii
NDICE DE FIGURAS .................................................................................................................. ix
INTRODUCCIN ........................................................................................................................... 1
CAPTULO I ................................................................................................................................... 3
1.1 Descripcin de la empresa ..................................................................................................... 3
1.2 Planteamiento del Problema .................................................................................................. 3
1.3 Antecedentes .......................................................................................................................... 4
1.4 Justificacin e Importancia .................................................................................................... 4
1.5 Objetivos ................................................................................................................................ 5
1.5.1 Objetivo General............................................................................................................. 5
1.5.2 Objetivos Especficos ..................................................................................................... 5
CAPTULO II .................................................................................................................................. 7
2.1 MARCO TERICO .............................................................................................................. 7
2.1.1 Seccin de Reformacin ................................................................................................. 7
2.1.2 Formacin de Carbono ................................................................................................... 9
2.1.3 Presin de Operacin ................................................................................................... 10
2.1.4 Reformador Primario .................................................................................................... 10
2.2 Partes del Horno Reformador .............................................................................................. 11
2.2.1Seccin Radiante ........................................................................................................... 12
2.2.2 Lnea de Transferencia ................................................................................................. 12
2.2.3Seccin de Recuperacin de Calor O Seccin Convectiva ........................................... 13
-
v
2.2.4Ducto de Humo ............................................................ Error! Marcador no definido.3
2.2.5 Tubos Catalticos ........................................................ Error! Marcador no definido.3
2.2.6 Quemadores .................................................................................................................. 13
2.2.7 Elementos Refractarios ............................................... Error! Marcador no definido.4
2.2.8 Estructura .................................................................... Error! Marcador no definido.5
2.2.9 Intercambiadores ........................................................ Error! Marcador no definido.6
2.2.10 Catalizador ................................................................ Error! Marcador no definido.6
2.3 Gua de Mejorabilidad ....................................................... Error! Marcador no definido.6
2.4 Definiciones ....................................................................... Error! Marcador no definido.8
2.4.1 Mantenimiento ............................................................ Error! Marcador no definido.8
2.4.2 Mantenimiento Preventivo ......................................... Error! Marcador no definido.8
2.4.3 Mantenimiento Correctivo. ......................................... Error! Marcador no definido.8
2.4.4 Falla ............................................................................ Error! Marcador no definido.9
2.4.5 Causa de la falla .......................................................... Error! Marcador no definido.9
2.4.6 Consecuencia de falla ................................................. Error! Marcador no definido.9
2.4.7 Efecto de falla ............................................................. Error! Marcador no definido.9
2.4.8 Anlisis De Fallas ....................................................... Error! Marcador no definido.9
2.4.9 Tcnicas de vigilancia de la condicin. ........................................................................ 20
2.4.10 Anlisis de modos, efectos y criticidad de falla (FMECA) ........................................ 20
2.5 MARCO METODOLGICO ............................................................................................. 21
2.5.1 Revisin Bibliogrfica. ................................................................................................. 21
2.5.2 Entrevistas no Estructuradas. ........................................................................................ 21
2.5.3 Visitas de campo e inspeccin visual. .......................................................................... 21
2.5.4 Anlisis de modos, efectos y criticidad de falla (FMECA) .......................................... 21
2.6 EQUIPOS, MATERIALES, SUSTANCIAS Y HERRAMIENTAS ............................. 22
2.6.1 Equipos a Utilizar ......................................................................................................... 22
-
vi
2.6.2 Materiales a Utilizar ..................................................................................................... 22
2.6.3 Sustancias .................................................................................................................... 22
2.6.4 Herramientas a utilizar.................................................................................................. 22
2.7 Metodologa Empleada ....................................................................................................... 22
CAPTULO III ............................................................................ Error! Marcador no definido.6
3.1 Criticidad de Equipos ........................................................ Error! Marcador no definido.6
3.2 Situacin Actual .................................................................................................................. 29
3.2.1 Planes de Mantenimiento ............................................................................................. 29
3.3 Anlisis de modos, efectos y criticidad de falla (FMECA)Error! Marcador no
definido.30
3.4 Anlisis de las Fallas ms Comunes del Horno Reformador .............................................. 39
3.4.1 Puntos Calientes ........................................................................................................... 39
3.4.2 Corrosin ...................................................................................................................... 40
3.4.3 Fractura de tubos .......................................................................................................... 41
3.4.4 Problemas Operacionales ............................................................................................. 41
3.4.5 Cada de Elementos Refractarios .................................................................................. 42
3.5 Actividades de Mantenimiento .......................................... Error! Marcador no definido.3
3.6 Programa de Mantenimiento ............................................................................................... 44
3.6.1 Intercambiadores ........................................................ Error! Marcador no definido.5
3.6.2 Elementos Refractarios ............................................... Error! Marcador no definido.6
3.6.3 Soportes de la Estructura ............................................ Error! Marcador no definido.6
3.6.4 reas Externas .............................................................................................................. 47
3.6.5 Quemadores .................................................................................................................. 47
3.6.6 Capas, Ductor y Chimenea ........................................................................................... 47
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .......................... Error! Marcador no definido.8
4.1. Conclusiones ....................................................................................................................... 48
-
vii
4.2 Recomendaciones ................................................................................................................ 49
BIBLIOGRAFA ........................................................................................................................... 50
}
-
viii
NDICE DE TABLAS
Tabla 2.1. Factores para Evaluar Mejorabilidad. .......................................................................... 17
Tabla 3.1. Factores de Mejorabilidad F-201 ................................................................................. 26
Tabla 3.2. Componentes del Horno Reformador ........................................................................... 28
Tabla 3.3 Datos Generales y Tcnicos .......................................................................................... 29
Tabla 3.4. Modelo FMECA ........................................................................................................... 31
Tabla 3.5. FMECA Tubos Catalticos ........................................................................................... 32
Tabla 3.6 Departamentos Responsables ........................................................................................ 42
Tabla 3.7. Las Actividades De Mantenimiento Preventivo ........................................................... 43
Tabla 3.8. Las Actividades De Mantenimiento Correctivo ........................................................... 44
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ix
NDICE DE FIGURAS
Figura. 2.1 Seccin de Reformacin ............................................. Error! Marcador no definido.
Figura 2.2 Tpico Arreglo del Horno Reformador ........................ Error! Marcador no definido.
Figura 2.3. Lnea de Transferencia ................................................ Error! Marcador no definido.
Figura 2.4 Tubos Catalticos / Figura 2.5 Tubos Catalticos ......... Error! Marcador no definido.
Figura 2.6 Quemadores JHON ZINK ............................................ Error! Marcador no definido.
Figura 2.7 Ladrillos Refractarios ................................................... Error! Marcador no definido.
Figura 2.8 Mdulos de Refractarios .............................................. Error! Marcador no definido.
Figura 2.9 Fibra Cermica ............................................................. Error! Marcador no definido.
Figura 2.10 Galeras del equipo / Figura 2.11 Exterior del EquipoError! Marcador no
definido.
Figura 2.12 Refractario R-67-7H .................................................. Error! Marcador no definido.
Figura 3.1 Reformador Primario y Secundario .......................... Error! Marcador no definido.
Figura 3.2 Pareto de la seccin de reformacin............................. Error! Marcador no definido.
Figura 3.3. Medicin con Cmara Termogrfica .......................... Error! Marcador no definido.
Figura 3.4. Corrosin Externa / Figura 3.5 Corrosin Interna ..... Error! Marcador no definido.
Figura 3.6. Corrosin Galvnica / Figura 3.7 Corrosin GalvnicaError! Marcador no
definido.
Figura 3.8. Tubos 117 y 118 Pandeados / Figura 3.9 Tubos 117 y 118 Taponados ............. Error!
Marcador no definido.
Figura 3.10. Mal estado de Ladrillos / Figura 3.11. Mal Estado de MdulosError! Marcador
no definido.
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0
INTRODUCCIN
La empresa Fertilizantes Nitrogenados de Venezuela (FertiNitro C.E.C), se ha consolidado
en el pas como una empresa productora y exportadora de urea y amonaco de alta calidad
desde el ao 2000, la urea es utilizada principalmente como fertilizante y el amonaco como
materia prima para otros productos. Esta empresa cuenta con dos plantas de amonaco, cuya
capacidad de produccin es 1.800 toneladas por da cada una, y dos plantas de Urea
granulada, cada una con capacidad de produccin de 2.250 toneladas mtricas por da
(TMPD).
En la actualidad el buen funcionamiento de una planta est relacionado directamente con el
mantenimiento que se establezca en esta, las industrias se han visto sometidas a profundos
cambios de sus procesos productivos a travs del fortalecimiento de sus operaciones. Debido
a esto, es de gran importancia realizar los estudios para que de acuerdo a los resultados se
determine el mantenimiento efectivo destinado a los equipos pertenecientes a la planta.
Muchas empresas se valen de novedosas herramientas basadas en filosofas de mejoramiento
para tratar las gestiones aplicadas resulten exitosas, sin embargo resulta difcil tener un mejor
control sobre los efectos de desgaste, fugas y perdidas de funcin; entre otros, que presentan
los equipos durante su desempeo operacional.
La Gestin de Mantenimiento, consiste en mantener un control en cuanto a la efectividad y
eficiente utilizacin de los recursos materiales, econmicos, humanos y de tiempo para
alcanzar los objetivos de mantenimiento, el mantenimiento es un servicio que agrupa una
serie de actividades cuya ejecucin permite alcanzar un mayor grado de confiabilidad en los
equipos, construcciones civiles, instalaciones.
-
1
En ambas unidades de amoniaco, el sistema consta de un horno reformador primario en la
seccin de reformacin, en los cuales se desea tener un mantenimiento adecuado para
garantizar el buen funcionamiento, constante y efectivo, debido a esto, se realizarn mejoras
en su mantenimiento, para as disminuir las paradas imprevistas y garantizar su continuo
funcionamiento. El estudio se basara en el diagnstico del mantenimiento de los hornos, con
el respaldo de formatos de registro, la observacin directa y las recomendaciones del manual
del fabricante. Una vez identificadas las causas que influyen en la situacin actual del
mantenimiento de los hornos, se elaborara mejoras al mantenimiento a travs de la
metodologa FMECA y as aumentar la confiabilidad del sistema en general.
-
2
CAPTULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 Descripcin de la empresa
Fertilizantes Nitrogenados de Venezuela, FERTINITRO C.E.C., fue construida a partir del ao
1998, inicindose sus operaciones y produccin en octubre del ao 2000. La misma cuenta con
dos plantas de amoniaco anhdrido, cuya capacidad de produccin es de 1800 toneladas por da
cada una, y dos plantas de urea granulada de tecnologa Snamprogetti; cada una con capacidad de
produccin de 2250 toneladas mtricas por da (TMPD). Las dos unidades de urea (11 y 21) son
idnticas y se dividen en 5 secciones: el circuito de alta presin, el circuito de media presin, el
circuito de baja presin, la seccin de vaco y por ltimo la de hidrlisis. Adicionalmente posee
las reas de servicios para: generacin de vapor, agua desmineralizada, tratamiento de agua de
enfriamiento, aire de servicio, nitrgeno de servicio, efluentes, almacenamiento, entre otros.
FERTINITRO debe cumplir con las expectativas de calidad y servicio de los clientes, directos e
indirectos, para poder ser reconocida como la empresa productora ms confiable de amoniaco y
urea de alta calidad. Al mismo tiempo es una compaa de carcter mixto, con participacin de
empresas del estado venezolano, como Petroqumica de Venezuela (Pequiven), y empresas
privadas extranjeras y venezolanas, como Koch Industries, Snamprogetti y Empresas Polar
-
3
1.2 Planteamiento del Problema
En estos momentos existen planes de mantenimiento para el horno reformador basados en
recomendaciones del fabricante, o simplemente aplicando un mantenimiento correctivo, es decir,
cuando falle repararlo, y el objetivo de la gerencia de mantenimiento es garantizar una continua
produccin y mantener los equipos activos en la mxima confiabilidad posible.
Debido a que el horno reformador es un equipo crtico de la planta de FertiNitro, es necesario
mejorar las actividades de mantenimiento, y para ello se utiliz la metodologa FMECA, con el
objeto de identificar los modos de falla que representan un mayor riesgo, para posteriormente
seleccionar las mejoras en las tareas de mantenimiento, ya sean preventivas, predictivas o
correctivas.
1.3 Antecedentes
ACR 12-F-201 ROTURA DEL TUBO 117, 19/06/2007: Se detect de forma visual por
parte de operaciones en las rutinas de inspeccin, como causa latente se concluy la
descalibracin de los quemadores. Se recomend retomar rutina de mantenimiento de
quemadores.
ACR por parada de U-22 por baja presin de Gas Combustible al F-201, 04/23/2007:
debido a la activacin del indicador 22-I-1 por baja presin de combustible al F-201 dejo
de funcionar el equipo. Se recomend utilizar un desplazador de humedad en spray o
aislante y tambin corregir fuga en 22-HV-2012.
Reporte de Inspeccin a los 250 tubos del F-201, Magnetische Prufanlagen,
22/07/2007: Se realiz medicin de espesores a todos los tubos catalticos, arrojando que
4 de ellos necesitan ser reemplazados por bajo espesor, las posibles causas son problemas
con los quemadores o problemas qumicos en el proceso dentro de los tubos.
-
4
1.4 Justificacin e Importancia
Actualmente el horno reformador presenta una alta frecuencia de fallas, que disminuye la
eficiencia y la produccin del equipo, adems una falla en la que sea necesaria detener el equipo,
involucrara prdidas entre 60 y 75 Ton/h de amonaco. El horno reformador es un equipo de vital
importancia debido a que es donde comienza el proceso de produccin de urea granulada, luego
de que se desulfura el gas, empieza la seccin de reformacin, que es el resultado de calentar la
mezcla de gas natural / vapor para luego seguir con el proceso, cuyo final es la urea granulada.
Otro factor por el cual el horno es crtico es en cuanto a su manutencin, debido a que se
necesitan muchos recursos y mucho tiempo para realizar los trabajos que requiera, es decir
muchos das con la planta fuera de servicio. Por los motivos antes expuestos es necesaria la
propuesta de mejoras en el plan de mantenimiento de este equipo, para cumplir su vida remanente
y evitar fallas indeseables.
Se realiz un estudio a travs de Pareto en la seccin de reformacin, que arroj como equipo
crtico al F-201, entre los factores involucrados en el estudio se encontraban los antes
mencionados, entre otros.
Para la elaboracin del plan de mantenimiento se utilizar el procedimiento de anlisis de
modos, efectos de fallas y criticidad (FMECA), que constituye un grupo de actividades
realizadas en forma sistemtica y sistmica que permite documentar las funciones, fallas, modos,
causas de falla con sus efectos y consecuencias en los activos, para posteriormente recomendar
acciones, como planes de mantenimiento e instructivos de inspeccin, con la finalidad de
disminuir el riesgo de parada, actuando a nivel de causas o consecuencias.
1.5 Objetivos
1.5.1 Objetivo General
-
5
Elaborar un plan de mantenimiento basado en la metodologa de modo, efecto y criticidad
de fallas (FMECA), para el reformador primario (F-201) de la planta de procesos de
FertiNitro C.E.C.
1.5.2 Objetivos Especficos
Determinar las partes constitutivas del horno reformador primario F-201.
Realizar un diagnstico basado en historiales de fallas, consultas e inspeccin visual de
las condiciones de operacin actuales.
Aplicar el FMECA a los elementos que componen el horno reformador.
Mejorar el plan de mantenimiento al horno reformador basado en los resultados
obtenidos de la aplicacin del FMECA.
.
-
6
CAPTULO II
MARCO TERICO Y METODOLGICO
2.1 MARCO TERICO
2.1.1 Seccin de reformacin
El reformador primario es donde se lleva a cabo el primer paso para la sntesis de amonaco. En
esta unidad se reforma el gas natural mediante la adicin de vapor de agua y el calentamiento en
presencia de un catalizador para formar el gas de sntesis rico en hidrgeno. Este gas se mezcla
con aire en forma de una combustin a fin de crear la relacin de nitrgeno (proveniente del aire)
e hidrgeno (proveniente de la reformacin) necesaria para la formacin de amonaco.
El reformador primario se puede concebir como un gran horno en el cul el gas natural se
calienta. Este ltimo fluye a travs de tubos llenos de catalizador que son calentados
externamente en una cmara de combustin por quemadores localizados a lo largo de los tubos.
En total hay 250 tubos y 600 quemadores por reformador. [6]
El gas caliente es recolectado en 5 colectores los cules transportan el gas hacia una lnea de
transferencia y posteriormente hacia el reformador secundario (R-203) donde ocurre la adicin de
aire.
-
7
En la Figura 2.1 se observa el proceso de reformacin de forma ms detallada, en ella se puede
observar tanto el reformador primario como el secundario, con una buena parte de las lneas
involucradas en el proceso.
Figura. 2.1 Seccin de Reformacin
En la seccin de reformacin, el gas desulfurado se convierte en gas de sntesis mediante la
reformacin cataltica de los hidrocarburos con el vapor y la adicin de aire.
El proceso de reformacin de vapor puede ser descrito por las reacciones siguientes:
calorOHCOHCO
calorHCOOHCH
calorHCOHCOHHC nnnn
222
2224
222122
)3(
42)2(
32)1(
La reaccin (1) describe la reformacin de los hidrocarburos ms pesados, que se transforman
en hidrocarburos livianos en varias etapas, resultando finalmente en metano, que se reforma
segn la reaccin (2).
-
8
El suministro de calor requerido para la reaccin inversa de conversin (3) es muy pequeo
comparado con el suministro de calor requerido para las reacciones (1) y (2).
Las reacciones tienen lugar en dos pasos, en el reformador primario 12/22 F 201 y en el
reformador secundario 12/22 R 203. [6]
El sistema de reformacin se ilustra en la Figura 3.1
Figura 3.1 Reformador Primario y Secundario
-
9
2.1.2 Formacin de Carbono
En la operacin del sistema de reformacin, es posible la formacin de carbn fuera y/o dentro
de las partculas del catalizador. Los depsitos de carbn alrededor de las partculas aumentarn
la cada de presin sobre el lecho del catalizador, y los depsitos adentro reducirn la actividad y
la resistencia mecnica del catalizador.
La relacin de diseo vapor/carbono es 3.1:1 y es suficientemente superior a la relacin donde
es posible la formacin de carbono sobre un catalizador activo.
2.1.3 Calor de Reaccin
En el reformador primario, el calor de reaccin necesario se suministra como calor indirecto
mediante el fuego, y en el reformador secundario el calor se suministra como calor directo
mediante la combustin de la mezcla de gas con el aire.
La introduccin de aire tambin provee el nitrgeno requerido para la sntesis de amonaco.
Dado que la relacin H2/N2 en el gas de sntesis que se agrega al circuito debera mantenerse en
un valor cercano a 3.0, la cantidad de aire es fija. La reaccin de reformacin y, por lo tanto la
fuga de metano desde el reformador secundario est controlada mediante el ajuste del calor del
reformador primario.
2.1.4 Presin de Operacin
Como el metano es un gas inerte en la sntesis de amonaco, es deseable minimizar su
concentracin en el gas de sntesis de amonaco. El contenido de metano en el gas de sntesis es
regido por el equilibrio de la reaccin de reformacin (2) y por el rendimiento que se obtiene en
la prctica, dependiendo de la actividad del catalizador. Segn la reaccin (2) un contenido
inferior de metano puede ser obtenido aumentando la temperatura, bajando la presin o
agregando ms vapor. Por otra parte, una presin de reformacin relativamente alta resulta en un
ahorro considerable del consumo de potencia para la compresin de gas de sntesis. Se ha
seleccionado una presin de operacin de 43.5 kg/cm2g a la entrada del reformador primario. [6]
2.1.5 Reformador Primario
-
10
El primer paso del proceso de reformacin de vapor tiene lugar en el reformador primario,
12/22 F 201.
En el 12/22 F 201 la mezcla de vapor e hidrocarburo, que se precalienta a 535 C en el
12/22 E 201, pasa en forma descendente a travs de los tubos verticales que contienen el
catalizador. El reformador primario es un horno de fuego donde el calor sensible y el calor de
reaccin son transferidos por radiacin desde una serie de quemadores de pared a los tubos del
catalizador.
Con la finalidad de asegurar la combustin completa del gas combustible, los quemadores
operan con una relacin de aire en exceso de aproximadamente 5%, que corresponde a 1,1% de
oxgeno en los gases de combustin.
Los hidrocarburos en la alimentacin al reformador primario se convierten en xidos de
carbono e hidrgeno. El gas de salida, que deja el reformador primario contiene
aproximadamente 11.6 mol % de metano (en base seca). La temperatura de salida del reformador
primario est cerca de los 807 C, que es la temperatura de entrada al reformador secundario,
12/22-R-203.
El reformador primario tiene un total de 250 tubos de reformacin, instalados en dos zonas
radiantes. El tope de los tubos de reformacin se carga con catalizador R-67R-7H colocado
encima de un lecho de catalizador con promotores alcalinos RK-69-7H. La parte remanente de
los tubos de reformacin se carga con el catalizador R-67-7H.
2.2 Partes del Horno Reformador
El F-201es un horno tipo Dplex, con tubos verticales como se observa en la Figura 2.2, se
puede dividir a grandes rasgos en las siguientes secciones:
-
11
Figura 2.2 Tpico Arreglo del Horno Reformador
2.2.1Seccin Radiante
Es el rea principal del horno, donde ocurre la reformacin primaria, est compuesta por 250
tubos rellenos con catalizadores para acelerar la reaccin, que se produce gracias a 600
quemadores distribuidos a lo largo de la seccin.
2.2.2 Lnea de Transferencia
La mezcla de gas con vapor ya reformado primariamente es recolectada en 5 colectores los
cules transportan el gas hacia una lnea de transferencia y posteriormente hacia el reformador
secundario (R-203) donde ocurre la adicin de aire. En la Figura 2.3 se observa el extremo de la
lnea de transferencia.
Figura 2.3. Lnea de Transferencia
-
12
2.2.3 Seccin de Recuperacin de Calor O Seccin Convectiva
Los gases de escape son aprovechados en esta seccin, en la cual hay 5 serpentines
(intercambiadores de calor), que sirven para enfriar los gases que son expedidos a la atmosfera y
tambin para precalentar fluidos de proceso.
2.2.4 Ducto de Humo
El ducto de humo no es ms que una chimenea en la cual los gases de escape son liberados a la
atmosfera.
2.2.5 Tubos Catalticos
Son las tuberas por donde pasa la mezcla de gas + vapor de agua, posee 250 tubos que se
encuentran llenos de 3 tipos de catalizadores. En la Figura 2.4 y la Figura 2.5 se observan los
tubos.
Figura 2.4 Tubos Catalticos Figura 2.5 Tubos Catalticos
2.2.6 Quemadores
Son los encargados de suministrar el calor a la mezcla de gas con vapor de agua para as
propiciar la reformacin, el horno posee 600 quemadores JHON ZINK, en la Figura 2.6 se
aprecian los quemadores. [7]
-
13
Figura 2.6 Quemadores JHON ZINK
2.2.7 Elementos Refractarios
Materiales o productos no metlicos cuyas propiedades qumicas y fsicas permiten que sean
utilizados en un ambiente de temperaturas elevadas. En el horno reformador existen al menos 3
elementos refractarios; los ladrillos refractarios, que recubren paredes, techo y pisos del horno;
los mdulos refractarios, que se encuentran en las tuberas y lneas de transferencia, y son
sujetados con numerosos anclajes a lo largo de las lneas; la fibra cermica, que se utiliza para las
junas de las paredes para absorber la dilatacin debido a las altas temperaturas del horno, la
finalidad de los elementos refractarios es proteger las estructuras metlicas de las altas
temperaturas generadas por el equipo.
Figura 2.7 Ladrillos Refractarios
Figura 2.8 Mdulos de Refractarios
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14
Figura 2.9 Fibra Cermica
2.2.8 Estructura
La estructura en su gran parte metlica es el esqueleto del horno reformador, est conformada
por columnas, escaleras, pasarelas, plataformas, vigas, techo, entre otros componentes, en la
figura se observan las plataformas, pasarelas y escaleras, adems de una vista lateral del horno
reformador. En las Figura 2.10 y la Figura 2.11 se observa la estructura fsica del equipo.
Figura 2.10 Galeras del equipo Figura 2.11 Exterior del Equipo
-
15
2.2.9 Intercambiadores
Existen 8 intercambiadores distribuidos en la seccin de recuperacin de calor del horno
reformador y en el ducto de humo, que tienen como fin disminuir la temperatura de los gases de
escape generados, adems se utiliza la alta temperatura de los gases para precalentar distintos
fluidos del proceso.
2.2.10 Catalizador
El elemento catalizador tiene como funcin acelerar la reaccin qumica que ocurre gracias al
calor suministrado a la mezcla de gas y vapor de agua. El catalizador utilizado para esta
aplicacin son cilindros de 16x11 mm con 7 orificios para minimizar la cada de presin,
compuesto de xido de nquel, oxido de magnesio y oxido de aluminio. Para el reformador
primario se utilizan tres diferentes formas del mismo catalizador. Estas se colocan en capas en
cada uno de los tubos. Las tres formas del catalizador utilizado son: R-67-7H (ver Figura 2.12),
RK-69-7H y R-67R-7H. La combinacin de estos tres catalizadores es un tubo con 12 m (0,15
m3) de catalizador para la reformacin del gas natural. Para un total de 250 tubos son 38,4 m3 de
catalizador. [9]
Figura 2.12 Refractario R-67-7H
2.3 Gua de Mejorabilidad
Permite establecer cuales equipos son crticos en la planta por medio de los siguientes factores
considerados en la tabla 2.1: Frecuencia de Falla, Produccin Normal, Tiempo de Parada
Afectando al Sistema, Afectacin a Produccin, Costos de Reparacin, Impacto en la Seguridad
Personal, Impacto Ambiental, con sus respectivas ponderaciones, las cuales son necesarias para la
determinacin de la mejorabilidad de los equipos.
-
16
Tabla 2.1. Factores para Evaluar Mejorabilidad.
Frecuencia de Fallas (que impacte produccin) Ponderacin
Menos de 1 vez por ao 0.5
De 1 a 6 Fallas/ao 4
De 7 a 12 Fallas/ao 10
De 13 a 52 Fallas/ao
33
De 53 a 365 Fallas/ao 209
Ms de 365 Fallas/ao 365
Produccin Normal de Amoniaco Ton/h Ponderacin
Menos de 15 Ton/h 2
Entre 15 y 30 Ton/h 7
Entre 30 y 45 Ton/h 11
Entre 45 y 60 Ton/h 16
Entre 60 y 75 Ton/h 20
Tiempo de Parada Afectado al Sistema (TPFS) Ponderacin
Menos de 2 horas 1
De 2 a 4 horas 3
De 4 a 8 horas 6
De 8 a 16 horas 12
De 16 a 48 horas 32
De 48 a 96 horas 72
Ms de 96 horas 96
Afectacin a Produccin por falla en el sistema (interno) Ponderacin
Sin Impacto 0
Menos de 10 % 0.05
De 11 a 25 % 0.18
De 26 a 50 % 0.38
De 51 a 75 % 0.63
De 76 a 99 % 0.88
Impacto Total 1.0
Costos de Reparacin ( labor + materiales ) Ponderacin
Menos de 10000 Bs 1
De 10000 a 25000 Bs 4
De 25000 a 50000 Bs 8
De 50000 a 100000 Bs 16
De 100000 a 250000 Bs 32
-
17
De 250000 a 500000 Bs 82
Ms de 500000 Bs 109
Impacto en la Seguridad Personal (heridas, fatalidades) Ponderacin
Al menos una fatalidad, discapacidad total 5000
Mltiples lesiones serias, discapacidad temporal o parcial 2750
Lesin leve, tratamiento mdico extendido 300
Primero auxilios, tratamiento mdico puntual 100
Sin lesiones 0
Impacto Ambiental (daos a terceros, fuera de instalaciones, entre otros) Ponderacin
Venteo, fuga o derrame masivo de sustancias peligrosas, dao ambiental 5000
Acontecimiento mayor, el cual est ms all de los recursos de combate disponibles en la instalacin. 2750
Acontecimiento menor que implica impacto ambiental local. 300
Acontecimiento ocurrido dentro del lmite de batera, con potencial de causar dao ambiental 100
Sin efecto ambiental 0
Frmula de Mejorabilidad = Frec. Falla * { (Prod. Normal*TPFS*%Afectacin) + costos rep. + Imp. Seg.}
2.4 Definiciones
2.4.1 Mantenimiento
Conjunto de actividades que permiten mantener un equipo, sistema o instalacin en condicin
operativa, de tal forma que cumplan las funciones para las cuales fueron diseados y asignados o
restablecer dicha condicin cuando sta se pierde. [1]
2.4.2 Mantenimiento Preventivo
Consiste en un grupo de tareas planificadas que se ejecutan peridicamente, con el objetivo de
garantizar que los activos cumplan con las funciones requeridas durante su ciclo de vida til
dentro del contexto operacional donde se ubican, y as mejorar la eficiencia de los procesos. [2]
2.4.3 Mantenimiento Correctivo.
Es una actividad que se realiza despus de la ocurrencia de una falla. El objetivo de este tipo de
mantenimiento es llevar a los equipos a sus condiciones originales despus de una falla, por
medio de la restauracin o reemplazo de componentes o partes de equipos, debido a desgaste,
daos o roturas. [5]
-
18
2.4.4 Falla
Segn la norma ISO14224 se define como la terminacin de la habilidad de un
sistema/equipo/parte para realizar una funcin requerida.
2.4.5 Causa de la falla
Circunstancias durante el diseo, la fabricacin, instalacin, el uso o el mantenimiento, las
cuales han conducido a una falla. (ISO 14224)
2.4.6 Consecuencia de falla
Son las maneras en que se presentan el efecto de un modo de falla o una falla mltiple
(evidencia de falla, impacto en seguridad, el ambiente, capacidad operacional, y los costos
directos e indirectos de la reparacin) (SAE JA-1011).
2.4.7 Efecto de falla
Mecanismo de deterioro cuando un modo de falla ocurre, (SAE JA-1011). El efecto, es lo que
experimenta el responsable de un sistema, como resultado de la ocurrencia de un modo de falla.
2.4.8 Anlisis De Fallas
El anlisis de fallas se realiza con la finalidad de determinar aquellas fallas que influyen en los
equipos, entorpeciendo el buen funcionamiento de los mismos, as como para determinar las
causas que originan las fallas de piezas y equipos en servicio, de esta manera se podrn proponer
soluciones para su disminucin, mejorando la labor de mantenimiento y sus resultados. Debido
a la cantidad de fallas que ocurren en los diferentes equipos se hace necesario la aplicacin de un
criterio selectivo para atacar en primer lugar las fallas que ms impactan negativamente en los
resultados de mantenimiento, como son: demoras en el proceso de produccin, utilizacin de
recursos humanos y los costos.
Tipos de anlisis de falla:
Anlisis Tcnico de Fallas: Estudia la dependencia de los mecanismos con respecto a la causa
que las origina. El estudio es realizado directamente por el analista de mantenimiento, basado
en la informacin tcnica que disponga sobre la falla y su experticia al respecto.
-
19
Anlisis Estadstico de Fallas: Estudia la dependencia en el tiempo de los mecanismos, sin
importar la causa que la ocasiona. El comportamiento de la falla de los equipos se mide a
travs de los indicadores de confiabilidad. [3]
2.4.9 Tcnicas de vigilancia de la condicin
Las tcnicas de vigilancia de la condicin se basan en dispositivos utilizados para vigilar,
detectar y diagnosticar la condicin de los sistemas considerados. Por tanto, el objetivo de la
tcnica de vigilancia de la condicin es suministrar informacin referente a la condicin real del
sistema y a los cambios que se producen en esa condicin. Es importante entender el
comportamiento del elemento al producirse el fallo, para que puedan seleccionarse las tcnicas de
vigilancia ms efectivas. Debido al creciente inters en esta tcnica durante los ltimos aos,
existen muchos desarrollos de dispositivos relacionados con la vigilancia de la condicin de
sistemas. Actualmente se utilizan cmaras termogrficas, monitoreo de condiciones en sala de
control, simuladores para observar la llama de quemadores, entre otros.
2.4.10 Anlisis de modos, efectos y criticidad de falla (FMECA)
Es una extensin del AMEF o anlisis de modos y efecto de falla. Fue originalmente
desarrollado por la fuerza militar de Estados Unidos en los aos 40. En la dcada de los 60
fueron utilizadas variaciones del FMECA en programas de la NASA como el programa Apollo,
Viking, Voyager, Magellan y Galileo.
Es un grupo de actividades realizadas de manera sistemtica y sistmica que permite
documentar las funciones, fallas, modos, causas de falla, con sus efectos y consecuencias en los
activos para posteriormente recomendar acciones que busquen disminuir el riesgo, actuando a
nivel de causas o consecuencias. El anlisis de criticidad es una metodologa que permite
establecer la jerarqua o prioridades de equipos, creando una estructura que facilita la toma de
decisiones, orientando el esfuerzo y los recursos en reas donde sea ms importante y/o necesario
mejorar, basado en la realidad actual.[4]
-
20
2.5 Marco Metodolgico
2.5.1 Revisin Bibliogrfica
Es una herramienta que permite la realizacin de investigaciones mediante la red interna y
externa, en libros tcnicos, manuales, tesis de grado, normas e informes tcnicos que aporten
informacin para facilitar la elaboracin del proyecto que se propone.
2.5.2 Entrevistas no Estructuradas
Esta tcnica est dirigida a todas las personas encargadas de la operacin diaria del equipo en
estudio, as como tambin el personal encargado del mantenimiento del mismo. Por medio de
esta tcnica se logra la recopilacin de informacin con el propsito de obtener datos
cuantitativos y cualitativos referentes a los procedimientos, prcticas y polticas existentes dentro
de la empresa referente al equipo en estudio.
2.5.3 Visitas de campo e inspeccin visual
Esta tcnica se emplear para conocer detalladamente el funcionamiento y operacin, as como
tambin todo lo relacionado con el horno reformador y de esta forma familiarizarse con el
proceso y las caractersticas del mismo para lograr un plan de mantenimiento idneo que se ajuste
a las necesidades actuales de mantenimiento.
2.5.4 Anlisis de modos, efectos y criticidad de falla (FMECA)
Esta tcnica se refiere a un grupo de actividades realizadas de manera sistemtica y sistmica
que permite documentar las funciones, fallas, modos, causas de falla, con sus efectos y
consecuencias en los activos para posteriormente recomendar acciones que busquen disminuir el
riesgo, actuando a nivel de causas o consecuencias. El anlisis de criticidad es una metodologa
que permite establecer la jerarqua o prioridades de equipos, creando una estructura que facilita la
toma de decisiones, orientando el esfuerzo y los recursos en reas donde sea ms importante y/o
necesario mejorar, basado en la realidad actual. [8]
-
21
2.6 EQUIPOS, MATERIALES, SUSTANCIAS Y HERRAMIENTAS
2.6.1 Equipos a Utilizar
o Cmara Fotogrfica Digital Sony modelo DSC-TX10
2.6.2 Materiales a Utilizar
o Textos, planos, manuales e informes tcnicos.
o Implementos de seguridad personal (cascos, lentes, botas)
o Mscara antigs (incluye filtros de gas amoniaco)
o Artculos de oficina: papel, bolgrafos, carpetas, entre otros.
2.6.3 Sustancias (no se requieren)
2.6.4 Herramientas a utilizar
o Sistema operativo Microsoft Windows 7
o Software Microsoft Office Profesional
o SAP
NOTA: Parte de los materiales y herramientas mencionadas se encuentran ubicados en la Planta
de Procesos FertiNitro, Jose, Estado Anzotegui y disponibles de lunes a viernes de 7:00 am a
4:00 pm.
2.7 Metodologa Empleada
Para la mejora del plan de mantenimiento del horno reformador F-201 se propone el siguiente
proceso:
1. Listar los Sistemas o Subsistemas que sern objeto de la evaluacin
2. Verificar si el subsistema cumple la funcin requerida, verificando los siguientes aspectos:
A. Contexto Operativo
B. Funcin que se desea del activo, en trminos de:
Seguridad y Proteccin Ambiental
Produccin
-
22
Confiabilidad
Disponibilidad
Calidad
Normativa y leyes
Apariencia
Para el caso que no cumpla con la intensin de diseo o el desempeo requerido, ser necesario
realizar Anlisis Causa Raz (ACR), para establecer las tareas de restauracin de la funcin
objetivo, considerando lo siguiente:
Capacidad Fsica del activo (incluyendo modificaciones realizadas).
Condiciones fsicas actuales de los equipos del subsistema.
Procedimiento de Disciplina Operativa.
3. Seleccionar los sistemas con mayor criticidad, tomando en cuenta los siguientes factores:
Equipos que han fallado en el pasado.
Equipos que estn fallando en la actualidad.
Equipos que no han fallado, pero que representan un riesgo considerable de prdidas de
produccin, costos de reparacin, impacto a la seguridad de las personas o al medio
ambiente.
Consecuencias de falla ( produccin, tiempo fuera de servicio, costos de reparacin)
Impacto ambiental y en la seguridad personal
4. Realizar el FMECA del equipo en cuestin, siguiendo el siguiente procedimiento
4.1 Listar los equipos que conforman cada sistema.
4.2 Registrar las partes de los equipos que pueden fallar durante la operacin del activo.
Este listado se har a nivel de tem mantenible. Para seleccionar las partes a analizar se
pueden usar los siguientes criterios:
Informacin suministrada por el fabricante
Partes que han fallado en el pasado o estn fallando en la actualidad.
Partes que no han fallado, pero que representan un riesgo considerable de prdidas de
produccin, costos de reparacin, impacto a la seguridad de las personas o al medio
ambiente.
4.3 Registrar los modos de falla de cada parte del equipo seleccionado. El criterio de
seleccin de los modos de falla a analizar es el siguiente:
-
23
Modos de falla que han ocurrido en el pasado de este equipo.
Modos de falla que estn ocurriendo en la actualidad.
Modos de falla que no han ocurrido, pero que representan un riesgo considerable de
prdidas de produccin, costos de reparacin, impacto a la seguridad de las personas o al
medio ambiente.
4.4 Registrar las causas races que pueden ocasionar cada modo de falla identificado.
4.5 Registrar los efectos falla de cada combinacin Modo-Causa de falla, indicando:
Sntomas esperados.
Frecuencia o probabilidad estimada de falla.
Impacto al medio ambiente, de existir.
Impacto a la seguridad, de existir.
Cualquier otro evento adverso asociado a la ocurrencia de la falla.
4.6 Para cada causa raz, cuyo riesgo se justifique se deben registrar las tareas especficas
que la eliminen o reduzcan su frecuencia-probabilidad y/o sus consecuencias. Si el riesgo
es considerado muy bajo se puede evaluar la estrategia de mantenimiento de operar hasta
la falla. Al recomendar una tarea se debe verificar que la misma sea tcnicamente factible
y viable econmicamente.
5. Establecer las tareas para cada causa de falla determinada, Si la(s) tarea(s) registrada(s)
implican un cambio substancial, se deben seguir los lineamientos de disciplina operativa para
realizar el manejo del cambio.
6. Estimar y registrar el tiempo de ejecucin de los grupos de tareas y los recursos requeridos
propios y contratados, a saber:
Repuestos.
Materiales.
Mano de obra.
Servicios.
Herramientas especiales.
-
24
7. Emitir reporte a la Mxima Autoridad de Mantenimiento del Centro de Trabajo para su
aprobacin y difusin. El reporte deber poseer plan de implementacin de las recomendaciones,
este plan deber tener como mnimo:
Personas responsables de la ejecucin de cada tarea.
Sistema de seguimiento y control de ejecucin de las tareas.
Programa de divulgacin del nuevo Plan de Integridad junto a sus beneficios.
8. Generar el programa de tareas a ser cargados en el sistema de Administracin. [8]
-
25
CAPTULO III
RESULTADOS Y ANLISIS
3.1 Criticidad de Equipos
En la seccin de reformacin de la unidad de amonaco, que es el objeto de estudio de este
trabajo, existen nmeros equipos y para poder determinar cul de ellos atacar, se debe realizar un
estudio de criticidad a travs de la gua de mejorabilidad, para el F-201 los resultados por rengln
se muestran en la tabla 3.1:
Tabla 3.1. Factores de Mejorabilidad F-201
Frecuencia de Fallas (que impacte produccin) Ponderacin
Menos de 1 vez por ao 0.5
Produccin Normal de Amoniaco Ton/h Ponderacin
Entre 60 y 75 Ton/h 20
Tiempo de Parada Afectado al Sistema (TPFS) Ponderacin
Ms de 96 horas
Afectacin a Produccin por falla en el sistema (interno) Ponderacin
Impacto total
Costos de Reparacin ( labor + materiales ) Ponderacin
Ms de 500000 Bs
Impacto en la Seguridad Personal (heridas, fatalidades) Ponderacin
Al menos una fatalidad, discapacidad total 5000
Impacto Ambiental (daos a terceros, fuera de instalaciones, entre otros) Ponderacin
Acontecimiento mayor, el cual est ms all de los recursos de combate disponibles en la instalacin. 2750
Mejorabilidad = Frec. Falla * { (Prod. Normal*TPFS*%Afectacin) + costos rep. + Imp. Seg.}
Mejorabilidad = 4890
-
26
En el Apndice A se muestran los clculos para el resto de los equipos de la seccin de
reformacin.
Este clculo se realiz previamente para todos los equipos de la seccin de reformacin y
posteriormente por medio de Pareto se determin los equipos crticos de la unidad, en el siguiente
grfico se muestra el resultado, en el ovalo amarillo se encuentra el F-201, como el tercer equipo
ms crtico en la seccin de reformacin:
Figura 3.2 Pareto de la seccin de reformacin
En la Figura 3.2 se observa que el F-201 es el tercer equipo ms crtico en la seccin de
reformacin, y se realiz el FMECA a todos los componentes del horno reformador, en la tabla
3.2 se visualizan, no se determin la criticidad de los componentes debido a que se buscaba
realizar la mejora del plan general del horno.
-
27
Tabla 3.2. Componentes del Horno Reformador
COMPONENTE ACTIVO
Tubos Catalticos
Tubo
Recubrimiento
Soportera
Bridas
Codos
Tornillera
Guas
Rejilla de fondo
Catalizador
R-67R-7H
RK-69-7H
R-67-7H
Refractarios
Ladrillos
Bloques
Fibra Cermica
Quemadores
Venturi
Boquilla
Esprea
Intercambiadores
Tubo
Recubrimiento
Soportera
Bridas
Codos
Tornillera
Guas
Estructura
Escaleras
Pasillos
Vigas
Techo
-
28
3.2 Situacin Actual
En la tabla 3.3, se observan las variables operacionales y los datos tcnicos del F-201
Tabla 3.3 Datos Generales y Tcnicos
DATOS GENERALES
Tipo DUPLEX
Cmaras 2
Secciones 5 por cmara
Tubos / Dia 250 / 152 mm
Catalizadores
R-67R-7H
RK-69-7H
R-67-7H
Quemadores 600
DATOS TCNICOS
F-201 ENTRADA SALIDA
Composicin del
gas
N2 = 0,5 % H2 = 65,39 %
CO2 = 6,65 % CO2 = 12,87 %
C3 = 0,47 % N2 = 0,47 %
CH4 = 82,3 % CH4 = 10,04 %
C2 = 10,56 % CO = 11,21 %
C4 = 0,02 %
Temperatura 547 C 773 C
Presin 39,16 KgF/cm2 35,79 KgF/cm2
Flujo 139022 Kg/h
Actualmente el horno reformador F-201, se encuentra operando fuera de las condiciones de
diseo establecidas por el fabricante, debido a numerosas fallas, que si bien no ha dejado de
operar han disminuido su eficiencia y su produccin, posee 3 planes de mantenimiento activos
que se explican a continuacin:
3.2.1 Planes de Mantenimiento
Plan 921: Inspeccin visual general, se realiza anualmente, en cuyas actividades
comprende inspeccionar base, falda, silla, pernos ancla, boquillas, bridas, pernos,
soldaduras, pintura, cuerpo, soportes, estructura, vlvulas PSV, aislamiento y lneas y
generar su respectivo reporte.
-
29
Plan 1941: Mantenimiento preventivo a quemadores del reformador primario, se realiza
mantenimiento a 20 quemadores mensualmente que segn su condicin lo requieran,
entre las actividades se encuentra la limpieza de los quemadores, reemplazo de
componentes daados e inspeccin de orificio de entrada de gas, lubricacin de los
mecanismos de accionamiento.
Plan 1022: Inspeccin con cmara termogrfica, se realiza mensualmente, debido al alto
nmero de puntos calientes se debe controlar la temperatura de los mismos y llevar su
registro.
3.3 Anlisis de modos, efectos y criticidad de falla (FMECA)
Una vez obtenido el equipo a tratar y conocido su situacin actual y su pasado, se procedi a
realizar un anlisis de modos, efectos y criticidad de falla con la finalidad ltima de mejorar sus
planes de mantenimiento y as pueda culminar su vida remanente sin interrupciones y de manera
confiable. Se necesitaron revisiones a los manuales de operacin, planos, reportes de inspeccin,
recomendaciones de fabricante, tambin se consult al personal de mantenimiento, personal de
procesos y operadores.
En la Tabla 3.4 se observa de qu consta el FMECA, en la parte superior el encabezado y
algunas nomenclaturas usadas en el FMECA, inmediatamente debajo se denota e identifica el
equipo, su funcin y al sistema que pertenece, el tercer rengln corresponde a las bases y
aplicacin del FMECA, en el cual se registran los componentes, sus modos de falla, su causa raz
y las tareas de mantenimiento recomendadas conjuntamente con los recursos requeridos y el
intervalo de frecuencia. [8]
-
30
Tabla 3.4. Modelo FMECA
Proceso de Mejoramiento de los
Planes para Mantener la Funcin del
Sistema / Sub Sistemas / Equipos en
su Tiempo de Vida
Consecuenc
ias S = Seguridad
Severida
d
1 Menos de 1000 US$
O = Operacin 2 de 1000 a 10.000 US$
N = No Operacional
3 de 11000 a 100.000 US$
H = Oculta
4 ms de 101.000 US$
A= Ambiente
1Activo: Planta: Pgina: Sistema: Funcin:
Facilitador:
Esp
ecia
lista
Subsistema: Funcin:
Fecha: Equipo: Funcin:
No:
Co
mp
on
en
te
Mo
do d
e F
all
a
Ca
usa
Ra
z?
Mec
an
ism
o d
e
dete
rio
ro
Infa
nti
l, A
lea
tori
a,
Ed
ad
Costo de Hacer
(HP) Horas de
parada: (TR)
Tarea de
reparacin:
(CR) Costos de
reparacin:
(FA) Frecuencia
anual:
Sinto: Sntomas
Co
nse
cu
en
cia
s
Sev
erid
ad
Actividad Especifica
o Tarea
Recomendada que
Elimina las causas o
Disminuye las
Consecuencias de
Falla
Ejecut
or
Inte
rva
lo o
Frec
uen
cia
Recursos
Requeridos:
Materiales, Personal Propio y
Contratado, Contrato de
Servicio, Herramientas,
Logstica, Tiempo Estimado.
A continuacin se muestra el FMECA de los tubos catalticos, el resto se puede observar en el
Apndice B
-
31
Tabla 3.5. FMECA Tubos Catalticos
Proceso de mejoramiento de los planes para mantener la funcin del sistema / sub sistemas / equipos en su tiempo de vida
Consecuencias1 S = seguridad Severidad 1 menos de 1000 us$
O = operacin 2 de 1000 a 10.000 us$
N = no operacional 3 de 11000 a 100.000 us$
H = oculta 4 ms de 101.000 us$
A= ambiente
Activo: FertiNitro Planta: amoniaco Pgina:1 Sistema: amoniaco Funcin: primera etapa para la produccin de urea
Facilitador: Guillermo Raven
Especialistas:
Subsistema: reformacin Funcin: producir gas de sntesis, por medio de la transformacin del metano
Fecha: 20/12/2012 Equipo: reformador primario Funcin: primera etapa de transformacin del metano
No: Componente
parte/tem mantenible
Modo de falla /
evidencia
Cul es la causa raz? Mecanismo de deterioro
Infantil, aleatoria,
edad
Costo de hacer (hp) horas de parada: (tr) tarea de reparacin: (cr) costos de reparacin: (fa) frecuencia anual: sinto: sntomas C
onse
cuen
cias
Sev
erid
ad Actividad especfica o
tarea recomendada que elimina las causas o
disminuye las consecuencias de falla
Ejecutor Intervalo o frecuencia
Recursos requeridos: materiales, personal propio y
contratado, contrato de
servicio, herramientas,
logstica, tiempo
estimado.
1 Tubo cataltico Corrosin
Medio corrosivo severo
Aleatoria
Hp: Evaluar las condiciones del medio ambiente. Procesos
Quincenal
1 ingeniero de proceso /
1 hora Tr: Limpieza superficie S
Cr: Mitigar las condiciones del medio ambiente
(controlar mediciones de pH procurando que el
mismo sea lo ms bsico posible)
Procesos 1 ingeniero de proceso /
1 hora
Fa:
Sint: Deterioro O
Depsitos Infantil Hp: Realizar inspeccin visual Confiabilida Semestral 1 inspector de
-
32
que disminuyen el
flujo y la transferencia
de calor
Tr:
a las tuberas y a los recubrimientos
d equipos estticos
confiabilidad equipos
estticos.
Cr:
Realizar medicin de espesores en las lneas,
segn instructivo xxx para medicin de espesores, si
lo amerita
Confiabilidad equipos estticos
Semestral
2 inspectores / 6 horas /
equipo para medir
espesores
Fa:
Crear, difundir y aplicar instructivo para realizar medicin de espesores
en las tuberas.
Confiabilidad equipos estticos
Inmediato
40 horas / un ingeniero de confiabilidad
equipos estticos.
Sint:
Variacin en las condiciones de
operacin
Dao en recubrimientos protectores
Infantil
Hp:
Revisar, actualizar y aplicar instructivo de
medicin de espesores
Confiabilidad equipos estticos
Anual
1 coordinador de
confiabilidad / 4 horas
Tr: Limpieza superficie /
reemplazo de ser necesario
Cr:
Fa:
Sint:
Deterioro, protectores corrodos
Seleccin del material
inadecuada
Edad/aleatorio
Hp:
Asegurarse que el material seleccionado sea
resistente a las condiciones ambientales
a las cuales estar sometido durante su
operacin
Confiabilidad equipos estticos
Al momento de
instalacin o reemplazo
1 ingeniero / 2 horas / pmi
(positive material
identification)
Tr: Reemplazar por material adecuado
Cr:
Fa:
Sint:
Deterioro prematuro, superficie corroda
Depsitos
Tratamiento deficiente del
agua de alimentacin
Aleatoria
Hp:
Monitorear composicin de agua de alimentacin
y reportar cualquier variacin para mitigar
desviacin
Operaciones Semanal
1 operador de turno
Tr:
Cr:
Fa:
Sint:
Variacin en las condiciones de
operacin
Agrietamiento
Seleccin del material
inadecuada Infantil
Hp: Asegurarse que el material seleccionado para la estructura sea
resistente a las condiciones ambientales
a las cuales estar
Confiabilidad de
equipos estticos
Al momento de
instalacin / al momento
de reemplazo /
1 ingeniero / 2 horas / pmi
(positive material
identification)
Tr: Reemplazar por material adecuado
Cr:
-
33
Fa:
sometido durante su operacin
mtto mayor
Sint:
Deterioro prematuro, grietas
Sobrecarga Aleatoria
Hp:
Crear, difundir y aplicar instructivo de inspeccin visual con el objetivo de
comprobar el buen estado fsico de los tubos, en caso de conseguirse con alguna anomala, realizar un reporte con actividades para mitigar
la falla
confiabilidad de equipos estticos
Inmediato
40 horas / un ingeniero de confiabilidad
equipos estticos.
Tr:
Condenar tubo si presenta alguna grieta
para luego reemplazarlo
Cr:
Fa:
Sint: Fractura, grietas
Fatiga Edad
Hp:
Tr:
Condenar tubo si presenta alguna grieta
para luego reemplazarlo
Cr:
Fa:
Sint: Fractura, grietas
Agrietamiento en tubera cercana que inciden en el
tubo
Aleatoria
Hp:
Revisar, actualizar y aplicar instructivo de
medicin de inspeccin visual
Confiabilidad equipos estticos
Anual
1 coordinador de
confiabilidad / 4 horas
Tr: Condenar tubo para su posterior reemplazo
Cr:
Fa:
Sint: Fuga, grieta
Fugas bridas
Fugas / obstruccin
lneas y accesorios
Aleatoria
Hp:
Realizar inspeccin visual y auditiva de las tuberas
y vlvulas del equipo.
Confiabilidad equipos estticos Semestral
2 hora / un inspector equipos estticos
Tr: Aplicar torque en
caliente / reemplazar de ser necesario
Cr: Verificar y ajustar conexiones de lneas. Mtto
mecnico 1 hora / un mecnico
Fa: Realizar inspeccin visual en los apoyos de las tuberas y revisar cualquier cambio de posicionamiento de los apoyos.
Confiabilidad de
equipos estticos
Trimestral
1 hora / un ingeniero de confiabilidad
equipos estticos.
Sint:
Fuga por bridas o accesorios
-
34
Realizar una marca de referencia en los apoyos
de las tuberas que permita identificar
cualquier desviacin o cambio de
posicionamiento de los apoyos.
Confiabilidad de
equipos estticos
Inmediato
1 hora / un ingeniero de confiabilidad
equipos estticos;
marcador de metal; una
cinta mtrica.
2 Soportara con resortes
Corrosin
Medio corrosivo severo
Infantil
Hp: Evaluar las condiciones del medio ambiente agresivo.
Proceso Quincenal 1 ingeniero de proceso /
1 hora
Tr: Limpieza de soportes /
reemplazo de ameritarlo
Cr: Mitigar las condiciones del medio ambiente agresivo:(controlar mediciones de pH
procurando que el mismo sea lo ms bsico
posible),
Fa:
Sint:
Deterioro, superficies corrodas
Realizar inspeccin visual a los resortes para reportar cualquier
desviacin presente.
Confiabilidad de
equipos estticos
Semestral
1 inspector de confiabilidad
equipos estticos / 1
hora
Seleccin del material
inadecuada Infantil
Hp:
Asegurarse que el material seleccionado para los soportes sea
resistente a las condiciones ambientales
a las cuales estar sometido durante su
operacin
Confiabilidad de
equipos estticos
Al momento de
instalacin / al momento
de reemplazo / mtto mayor
1 ingeniero de
confiablidad de equipos estticos / 2 horas / pmi
Tr: reemplazar por material adecuado
Cr:
Fa:
Sint:
Deterioro prematuro, superficie corroda
Fractura Exceso de
carga Aleatoria
Hp: Crear, difundir y aplicar instructivo de inspeccin visual con el objetivo de
comprobar el buen estado fsico del soporte, en caso de conseguirse con alguna anomala, realizar un reporte con actividades para mitigar
la falla
Confiabilidad de
equipos estticos
Quincenal
40 horas / un ingeniero de confiabilidad
equipos estticos.
Tr: Reemplazo de soportes daados
Cr:
Fa:
Sint: Rotura, agrietamiento
Fatiga Edad Hp:
-
35
Tr: Reemplazo de soportes daados Revisar, actualizar y aplicar instructivo de
medicin de inspeccin visual
Confiabilidad equipos estticos
Anual
1 coordinador de
confiabilidad / 4 horas
Cr:
Fa:
Sint: Rotura, agrietamiento
3 Tornillera general
Fractura
Sobrecarga Aleatoria
Hp:
Aplicar instructivo de inspeccin visual con el objetivo de comprobar el buen estado fsico de la
estructura de acero soldado, en caso de
conseguirse con alguna anomala, realizar un
reporte con actividades para mitigar la falla
Planificacin,
confiabilidad de equipos estticos
Quincenal
40 horas / un ingeniero de confiabilidad
equipos estticos.
Tr: Reemplazo de tornillos fracturados
Cr:
Fa:
Sint: Fractura, desgaste
Fatiga Edad
Hp:
Revisar, actualizar y aplicar instructivo de
medicin de inspeccin visual
Confiabilidad equipos estticos
Anual
1 coordinador de
confiabilidad / 4 horas
Tr: Reemplazo de tornillos fracturados
Cr:
Fa:
Sint: Fractura, desgaste
Sobretorque durante apriete
Infantil
Hp:
Inspeccionar los trabajos de apriete
Confiablidad de equipos estticos
Al momento de
instalacin / al momento
de reemplazo
1 inspector de confiabilidad / al momento de trabajo
Tr: Reemplazo de tornillos fracturados
Cr:
Fa:
Sint: Fractura, desgaste
Corrosin Medio
corrosivo severo
Infantil
Hp: Evaluar las condiciones del medio ambiente agresivo.
Proceso Quincenal 1 ingeniero de proceso
Tr: reemplazo en caso necesario
Cr: Mitigar las condiciones del medio ambiente agresivo:(controlar mediciones de pH procurando que el mismo sea lo ms bsico
Fa:
Sint:
Superficie corroda, deterioro
-
36
posible),
Realizar inspeccin visual a la tornillera para reportar cualquier
desviacin presente.
Confiabilidad de
equipos estticos
Semanal 1 inspector / 2 horas
Daos en rosca y tuerca
Rosca de baja
resistencia Infantil
Hp:
Asegurarse que el material seleccionado para la estructura sea
resistente a las condiciones ambientales
a las cuales estar sometido durante su
operacin
Confiabilidad de
equipos estticos
Al momento de
instalacin, aporte de material al momento
de reparacin, al momento
de reemplazo / mtto mayor
1 ingenieros / 2 horas /
dispositivo pmi
Tr: Reemplazo por material adecuado
Cr:
Fa:
Sint: Desgaste prematuro
Seleccin del material
inadecuada Infantil
Hp:
Tr: Reemplazar por material adecuado
Cr:
Fa:
Sint: Desgaste prematuro
4 Guas Corrosin Seleccin de
material inadecuada
Infantil
Hp:
Verificar la aplicacin y buen estados de guas en las estructuras, en caso
de encontrarse algn dao en los mismos,
planificar la aplicacin de un nuevo recubrimiento bajo el procedimiento
adecuado
Confiabilidad de
equipos estticos
Anual / mtto mayor
1 inspector / 4 horas
Tr: Reemplazo de gua
por material adecuado / limpieza de superficie
Cr:
Fa:
Sint:
Superficie corroda, deterioro H
5 Rejilla de fondo
Corrosin Medio
corrosivo severo
Infantil
Hp: Evaluar las condiciones del medio ambiente. Procesos
Quincenal
1 ingeniero de proceso /
1 hora Tr: Limpieza superficie S
Cr: Mitigar las condiciones del medio ambiente
(controlar mediciones de pH procurando que el
mismo sea lo ms bsico posible)
Procesos 1 ingeniero de proceso /
1 hora
Fa:
Sint:
Superficie corroda, deterioro H
Fractura Acumulacin
de catalizador
Edad
Hp: Verificar la integridad de la rejilla y en caso de encontrarse en mal
estado, reemplazarla
Confiablidad de equipos estticos /
mtto
Mtto mayor
1 inspector / 1 hora
2 mecnicos / 2 horas /
Tr: Reemplazo de rejilla S
Cr:
-
37
Fa: mecnico rejilla de fondo
Sint: Fractura, desgaste H
-
38
En la Tabla3.5 se realiz un despiece de los tubos catalticos y se registraron sus modos y
efectos de fallas, as como tambin las tareas recomendadas de mantenimiento. Al igual que con
los tubos catalticos, se realizaron Fmecas al resto de las partes ms relevantes del horno
reformador. (VER APENDICE B)
3.4 Anlisis de las Fallas ms Comunes del Horno Reformador
A continuacin se describen brevemente las fallas ms comunes que presenta el horno
reformador y sus posibles causas a modo de conocer mejor la falla y su causa raz.
3.4.1 Puntos Calientes
Los puntos calientes pueden estar presentes en cualquier parte de horno, actualmente existen
una gran cantidad de ellos, generalmente ubicados en la lnea de transferencia, en la cercana de
los quemadores y en los tubos catalticos. La causa por la cual se generan los puntos calientes es
por la cada del elemento refractario, bien sean bloques, ladrillos, fibra cermica o aislante. Entre
las consecuencias evidentes de los puntos calientes est la prdida de calor que sin duda
disminuye la eficiencia global del equipo, y adems da pie a otras fallas ms crticas como la
prdida de integridad de los tubos, disminucin de su vida remanente y hasta su posible fractura.
Como medida para combatir los puntos calientes se utilizan lanzas de vapor, para disminuir la
temperatura y mantenerla, adems de realizar seguimiento con una cmara termogrfica para
llevar un control y prevenir que vaya a mayores. En la Figura 3.3 se observa una medicin con
cmara termogrfica, donde se evidencia la cada del refractario por las altas temperaturas,
traducindose en prdida de calor. [10]
Figura 3.3. Medicin con Cmara Termogrfica
-
39
3.4.2 Corrosin
En los estudios realizados para las mejoras del horno reformador se encontraron distintos tipos
de corrosin, tanto generalizada como localizada. Debido a la zona geogrfica, el equipo se
encuentra en un medio corrosivo severo, ya que se encuentra cercano al mar, afectando a todos
los aceros al carbono, entre las partes ms afectadas se encuentran los soportes, escaleras,
tornillera, vlvulas, entre otras. La corrosin localizada se da en el interior de los tubos debido a
la contaminacin del fluido bsicamente, generando depsitos, disminuyendo la transferencia de
calor y el flujo. [11]
Figura 3.4. Corrosin Externa Figura 3.5 Corrosin Interna
Los refractarios tambin se ven afectados por la atmosfera oxidante del horno, que debido a
mala combustin y gases de escape como el monxido de carbono disminuyen la vida remanente
de los elementos refractarios.
Otro tipo de corrosin que se observ en el horno fue de tipo galvnica, es un tipo de corrosin
acelerada de un metal por el simple hecho de estar en contacto con otro diferente ms resistente al
ataque, dentro de un mismo medio corrosivo. En la Figura 3.6 y la Figura 3.7 se observan 2
ejemplos de corrosin galvnica en el equipo.
Figura 3.6. Corrosin Galvnica Figura 3.7 Corrosin Galvnica
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40
3.4.3 Fractura de tubos
Como se mencion previamente, los puntos calientes pueden causar daos mayores como es el
caso del agrietamiento de los tubos catalticos, es una falla crtica ya que se debe parar la planta
para poder atacarlo, en este caso los puntos calientes son generados debido a la carga inadecuada
del catalizador en los tubos, al no cargar los tubos de forma correcta se crean diferentes deltas de
presiones a lo largo de los tubos y por ende se generan puntos calientes, ya que el flujo no es
uniforme. [10]
Otra causa por la cual los tubos pueden fallar es por las altas temperaturas de funcionamiento,
produciendo el fenmeno conocido Creep, que es la acumulacin de deformacin plstica a
temperaturas elevadas que lleva finalmente al agrietamiento y fractura de material, las altas
temperaturas de funcionamiento son debidas a contaminacin en el gas, azufre generalmente.
Tambin las altas temperaturas son debidas a la incidencia de llama directa, por el mal
funcionamiento de alguno de los quemadores, con un acelerado tiempo de falla. Al fracturarse un
tubo, se debe sacar de funcionamiento taponndolo, y retirndolo del horno. [11]
Figura 3.8. Tubos 117 y 118 Pandeados Figura 3.9 Tubos 117 y 118 Taponados
3.4.4 Problemas Operacionales
Al horno reformador ingresan una gran cantidad de lneas, es decir depende de muchos equipos,
si estos no se encuentran en buen funcionamiento se ve afectado, entre los problemas
operacionales ms comunes est el ingreso de gas con alto contenido de azufre, generando
depsitos de carbn en el catalizador, y disminuyendo la vida de los elementos refractarios y del
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41
tubo, entre otras consecuencias. Otro problema operacional es el vapor de alimentacin que
ingresa al horno contaminado y creando depsitos que obstruyendo los tubos.
3.4.5 Cada de Elementos Refractarios
La cada de los elementos refractario es lo ms comn en el horno es debido a varias razones,
una de ellas es por las condiciones de operaciones, fuera de rango generalmente y con flujos de
procesos contaminados que afectan la vida del catalizador y del refractario, otra de las razones es
a la hora de cargar los tubos con los catalizadores, es de suma importancia que los delta de
presiones sean iguales a lo largo de los 250 tubos, para as no crear ningn punto caliente.
Figura 3.10. Mal estado de Ladrillos Figura 3.11. Mal Estado de Mdulos
Luego de aplicar el FMECA se realiz un conteo de las actividades arrojadas de forma tal que
se pudiera observar de una mejor manera los resultados del mismo, en la. Tabla 3.6 se describen
los departamentos involucrados para mejorar el plan de mantenimiento de F-201.
Tabla 3.6 Departamentos Responsables
DPTO RESPONSABLE # ACTIVIDADES HORAS / HOMBRE
PROCESOS 5 5
CONFIABILIDAD ESTTICA 34 323
OPERACIONES 10 5
MANTENIMIENTO MECANICO 5 20
PLANIFICACION 3 30
Como se observa en la tabla, el custodio del horno reformador es el departamento de
confiabilidad esttica, las actividades correctivas no se encuentran registradas ya que va a
depender de la condicin que presente la inspeccin para as determinar el trabajo a realizar.
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42
3.5 Actividades de Mantenimiento
A continuacin en la tabla 3.7 se muestran las actividades de mantenimiento preventivo de
forma general, con su frecuencia y el ejecutor respectivo,
Tabla 3.7. Las Actividades De Mantenimiento Preventivo
Actividades de Mantenimiento Preventivo
Horno Reformador 12/22-F-201
Actividad a Realizar Frecuencia Ejecutor
Evaluar condiciones ambientales Quincenal Procesos
Inspeccin visual a tuberas, recubrimientos y apoyos Semestral Conf. Esttica
Medicin de espesores Semestral Conf. Esttica
Seguimiento a puntos calientes Mensual Conf. Esttica
Planificar trabajos de mantenimiento Continuamente Panificacin
Planificar puntos para ejecutar en parada de planta Continuamente Panificacin
Creacin de instructivos de inspeccin Inmediato Conf. Esttica
Monitorear composicin de flujos de entrada y salida Diario Operaciones
Monitorear condiciones de operacin Diario Operaciones
Verificar condicin de soportes y tornillera Semestral Conf. Esttica
Monitorear condiciones de los quemadores Diario Operaciones
Mantenimiento preventivo a 20 quemadores Mensual Mtto. Mecnico
Verificar condicin de bridas y pernos Trimestral Conf. Esttica
Verificar corrosin generalizada y localizada Trimestral Conf. Esttica
Limpieza general a estructura y accesos Trimestral Mtto. Mecnico
Las actividades relaciones con instrumentacin sern determinadas por el departamento de instrumentacin
Dpto. Instrumentacin
Dpto. Instrumentacin
Inspeccionar al momento de cargar el catalizador Durante trabajo Conf. Esttica
Debido a que horno reformador no puede dejar de funcionar, la gran parte de las actividades de
mantenimiento correctiva se deben realizar cuando el equipo est fuera de servicio, en la tabla3.8
se presentan las actividades correctivas a realizar, aunque se involucran muchos departamentos
como planificacin, confiabilidad de equipos estticos, instrumentacin, personal contratado, se
decidi colocar el ejecutor final.
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43
Tabla 3.8. Las Actividades De Mantenimiento Correctivo
Actividades de Mantenimiento Correctivo
Horno Reformador 12/22-F-201
Actividad a Realizar Frecuencia Ejecutor
Taponar tubo cataltico en caso de fractura Segn condicin Mtto. Mecnico
Ajustar bridas con planta en marcha Segn condicin Mtto. Mecnico
Reemplazo de soportes, tornillera que hayan culminado vida til Segn condicin Mtto. Mecnico
Reemplazo de rejilla de fondo de tubos catalticos Parada Planta Mtto. Mecnico
Reemplazo de elementos refractario Parada Planta Mtto. Mecnico
Reemplazo de elementos del quemador daados Mensual Mtto. Mecnico
Reemplazo barandas de escaleras de acceso y brazos de puertas que hayan culminado vida til
Segn condicin Mtto. Mecnico
Las actividades relaciones con instrumentacin sern determinadas por el departamento de instrumentacin
Dpto. Instrumentacin
Dpto. Instrumentacin
3.6 Programa de Mantenimiento
La manutencin del equipo deber ser hecha siguiendo un programa preciso, consistir en
regulares inspecciones durante el funcionamiento, siempre que sea posible determinar
visualmente daos o deterioros, adems es importante establecer regulares paradas para poder
hacer una detallada inspeccin mecnica y para reparar o reemplazar cualquier pieza que no est
conforme con los requerimiento mnimos, en caso de una parada no planificada por mal
funcionamiento, se pueden verificar atrasos superfluos.
Recomendaciones de inspeccin y manutencin:
1. La inspeccin visual del horno deber ser efectuada muy frecuentemente poniendo
atencin especial a los tubos catalticos, elementos refractarios y condiciones de
operacin.
Siempre que se detect un punto caliente se deber marcar su posicin exacta y hacerle
seguimiento de su temperatura, igualmente en el caso de grietas o doblamientos en los
tubos catalticos y elementos refractarios.
2. Los datos de funcionamiento del horno durante el perodo de la inspeccin debern ser
reunidos y comparados, los datos de flujo y temperatura sobre la carga del horno deben
estar disponibles para el clculo del rendimiento del trabajo del horno.
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Se debe obtener tambin la temperatura de todos los intercambiadores de la seccin de
recuperacin de calor, as como tambin medir la temperatura de la cmara de combustin
y del gas combustible, la presin del fluido y del en todas las secciones del horno.
Se debe hacer un anlisis del gas combustible en intervalos regulares para determinar la
composicin del mismo.
Cualquier cambio notorio en las cargas de funcionamiento, tienen que ser controlados por
medio de los parmetros de funcionamiento del horno.
3. El registro completo, incluyendo los resultados de funcionamiento, inspeccin y
manutencin, deben ser resumidos en un informe por cada periodo de inspeccin.
Generalmente la inspeccin mecnica del horno debe ser efectuada considerando en modo
particular los elementos ms crticos, sin embargo consideran todas las partes mecnicas del
equipo. Se sugieren los siguientes procedimientos y tipos de inspeccin:
3.6.1 Intercambiadores
La seccin de recuperacin de calor es la ms delicada del horno, ya que sus condiciones de
operacin deben permanecer dentro de los parmetros establecidos para cumplir con el buen
funcionamiento del equipo. [6]
Los intercambiadores deben ser inspeccionados con cuidado por espesor mnimo, los problemas
mayores son la descamacin externa y la corrosin interna, el dimetro externo debe ser
controlado atentamente para detectar si hay reduccin del espesor en las paredes en reas
limitadas, especialmente en la parte del tubo cerca de la llama donde sta accin de reduccin
puede ser considerable. Para la medicin de espesores se recomiendan mtodos de ultrasonido y
radiaciones.
Conjuntamente con la medicin de espesores, se debe inspeccionar los soportes de los
intercambiadores para evitar cualquier deformacin en los tubos y su posible deterioro.
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3.6.2 Elementos Refractarios
El aislamiento refractario provee el revestimiento para contener el calor liberado en el horno y
debe proteger las partes externas de la estructura que soportan los intercambiadores, tubos
catalticos, la chimenea del horno, la lnea de transferencia y cmaras de combustin, es
importante el buen funcionamiento del refractario debido a que la cantidad de calor que pasa a
travs de stas paredes afecta la eficiencia del equipo. [6]
La inspeccin debe incluir chequeos por fisuras, desmenuzamiento, escorificacin, juntas
abiertas, hay que controlar con sumo cuidado que ninguna de estas condiciones estn presentes,
porque podran acarrear daos mayores por las altas temperaturas.
Si se producen cualquier condicin antes mencionada se debe reemplazar el rea entera daada,
el material refractario debe ser mezclado en las proporciones y cantidades exactas recomendadas,
as como tambin su procedimiento de aplicacin para evitar complicaciones.
En cuanto a los ladrillos refractarios deberan proveer un largo servicio, ya que tienen un nivel
bajo de dilatacin y contraccin con los cambios de temperatura, sin embargo se debe estar
presente dentro de los puntos de inspeccin cuando el equipo este fuera de operacin, los ladrillos
se ven afectados ocasionalmente por un sobrecalentamiento, la temperatura alcanza la
temperatura de fusin, donde la superficie se hace fluida y comienza a colar, luego con el
enfriamiento se solidifica y forma una dura capa vitrificada, se recomiendo reemplazar los
ladrillos con esta condicin.
3.6.3 Soportes de la Estructura
Una inspeccin visual tendra que ser hecha a las partes de la estructura metlica que soportan
cargas, tales como: columna, estructura de soportes para escaleras y pasarelas, plataformas, vigas.
De conseguir alguna anomala como deformaciones, doblamientos, corrosin generalizada que
pueda debilitar el elemento hay que identificar enseguida la causa del problema. Una vez
