UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA … · vice universidad nacional experimental...

Ciudad Guayana, Agosto de 2010

DESARROLLO DE ESTRATEGIA PARA DISMINUIR LAS

FALLAS POTENCIALES EN LOS COMPONENTES QUE

CONFORMAN EL SUBSISTEMA TURBINAS DE LAS

UNIDADES GENERADORAS DE LA CENTRAL

HIDROELÉCTRICA “SIMÓN BOLÍVAR”

Autor:

Marcantonio Rodríguez Patricia

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

TRABAJO DE GRADO

CIUDAD GUAYANA, FEBRERO DE 2011





TRABAJO DE GRADO

Trabajo de Investigación que se

presenta para cumplir con un

requisito de aprobación del Trabajo

de Grado ante el Departamento de

Ingeniería Industrial.


MSc. Iván Turmero

Tutor Académico

Ing. Noelani Chandari

Tutor Industrial






MARCANTONIO RODRÍGUEZ, PATRICIA

Desarrollo de Estrategia para Disminuir las Fallas Potenciales en

los Componentes que Conforman el Subsistema Turbinas de las

Unidades Generadoras de la Central Hidroeléctrica “Simón

Bolívar”

Pág. 171

Trabajo de Grado

Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre” Vicerrectorado Puerto Ordaz. Departamento de Ingeniería Industrial.

Tutor Académico: MSc. Iván Turmero

Tutor Industrial: Ing. Noelani Chandari

Capítulos: I. La Empresa. II El Problema. III Marco Teórico. IV Marco Metodológico. V Situación Actual. VI Presentación y Análisis de Resultados. VII Situación Propuesta. Conclusiones. Recomendaciones. Bibliografía. Anexos. Apéndices.

Ciudad Guayana, Agosto de 2010





TRABAJO DE GRADO


Acta de aprobación

Una vez realizada la PRESENTACIÓN ORAL DEL TRABAJO DE

GRADO llevado a cabo por la BR. MARCANTONIO RODRIGUEZ

PATRICIA, portadora de la cédula de identidad N° 17.699.976, titulado

DESARROLLO DE ESTRATEGIA PARA DISMINUIR LAS FALLAS

POTENCIALES EN LOS COMPONENTES QUE CONFORMAN EL

SUBSISTEMA TURBINAS DE LAS UNIDADES GENERADORAS DE

LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA “SIMÓN BOLÍVAR”, como requisito

para la APROBACIÓN DEL TRABAJO DE GRADO, consideramos que

dicho trabajo CUMPLE CON LOS REQUISITOS EXIGIDOS PARA TAL

EFECTO y por lo tanto lo declaramos Aprobado:

MSc. Iván Turmero

Tutor Académico

Ing. Noelani Chandari

Tutor Industrial

Ing. Emerson Suarez

Jurado Evaluador

MSc. Scandra Mora

Jurado Evaluador

ÍNDICE GENERAL

DEDICATORIA……….………………………………………………………..... xi

AGRADECIMIENTOS………………………………………………………….. xii

RESUMEN………………………………………………………………………. xiv

INTRODUCCIÓN……………………………………………………………….. 1

CAPÍTULO I. LA EMPRESA……………………………….…..……...……... 4

Generalidades de la Empresa………………………………………...…... 4

Ubicación Geográfica…………………….…….…………………………... 5

Estructura Organizativa……………………..………………….………….. 6

Marco Estratégico………………………………………………………....... 7

Misión…………………………………..…….…………………………... 7

Visión………………………………………...……..……………………. 7

Políticas de Calidad…………………………...…….…………............. 7

Valores………………………………………...……...………………….. 7

Descripción del Proceso Productivo……………………….....…………... 9

Esquema del Proceso Productivo…………………………….…………... 11

Mapa de Procesos………...…………………………….………….………. 12

Descripción del Área de Trabajo………………...….…………………… 13

Funciones……………………………………...….……………………... 15

Sección de Ingeniería……………………………….……….…………. 17

Sección Control de Gestión………………….………….….………….. 17

Descripción del Trabajo Asignado………………...…………..………….. 18

CAPÍTULO II. EL PROBLEMA………………………………….................... 22

Planteamiento del Problema…………………………………..…………... 22

Antecedentes de la Situación………………………………..…………... 26

Objetivos………………………………………………...……..………........ 28

Objetivo General………………………………...…………………….... 28

Objetivos Específicos…………………………………..…………......... 28

Justificación…………………………………………..…………………....... 29

Alcance………………………………………………………………............ 29

Limitaciones…………………………………………………………............ 30

CAPÍTULO III. MARCO TEÓRICO…………………………………………… 32

Mantenimiento Industrial…………..………..……………….....……......... 32

Evolución del Mantenimiento……………………….……………………... 33

Primera Generación (Mantenimiento Correctivo)..….………………. 34

Segunda Generación (Mantenimiento Preventivo).......…………….. 34

Tercera Generación (Mantenimiento Predictivo)………..….…….…. 35

Cuarta Generación (Mantenimiento de Gestión Total)……………… 35

Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM)…………………… 35

Ventajas del RCM Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad…. 36

Implantación de un Plan de Mantenimiento Preventivo CRM…….. 37

Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE)…………………………….. 37

Historia…………………………………………………………………… 38

Implementación………………………………………………………… 39

Uso del AMFE…………………………………………………………… 39

Ventajas………………………………………………………………….. 40

Metodología……………………………………………………………… 41

Interpretación de los Resultados……………………………………… 46

Turbina……………………………………………………………………… 47

Tubería Forzada………………………………………………………… 48

Caja Espiral……………………………………………………………… 48

Anillo Distribuidor……………………………………………………….. 49

Paleas Móviles…………………………………………………………... 50

Rodete……………………………………………………………………. 50

Tubo Aspirador………………………………………………………….. 51

Anillo de Operación de las Paletas……………………………………. 51

Mecanismo de Operación de las Paletas…………………………….. 52

Cubierta Superior de la Turbina……………………………………….. 52

Caja de Sello del Eje……………………………………………………. 52

Baffle Plate………………………………………………………………. 52

Eje de la Turbina………………………………………………………… 53

Cojinete Guía de la Turbina……………………………………………. 53

Detector de Vibración…………………………………………………... 54

Detector de Temperatura………………………………………………. 54

Interruptor Diferencial de Presión…………………………………….. 54

Detector de Nivel de Aceite……………………………………………. 54

Funcionamiento de la Turbina……………………………………………. 55

Glosario de Términos……………………………………………………… 55

CAPÍTULO IV. MARCO METODOLÓGICO………………………………… 60

Tipo de Investigación……………………………………………………….. 61

Diseño de la Investigación…………………………………………………. 61

Población…………………………………………………………………….. 62

Muestra………………………………………………………………………. 63

Técnicas e Instrumentos de Recolección de Información.…..…........... 64

Procedimiento……………………………………………………………….. 65

Procesamiento de la Información…………………………………………. 66

CAPÍTULO V. SITUACIÓN ACTUAL..……...……………………………… 69

CAPÍTULO VI. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS…….. 73

Análisis de Recurrencia de Fallas del Subsistema Turbinas para el

Período 2004 – 2008…………………………………………………...……

74

Análisis por Unidades Generadoras…………………………………... 74

Análisis por Año…………………………………………………………. 77

Análisis Complementario……………………………………………….. 79

Resumen Grupo de Unidades…………………………………………. 81

Matriz de Selección……………………………………………………... 81

Conclusiones Generales del Análisis de Recurrencia de Fallas….. 82

Análisis de Modal de Fallos y Efectos (AMFE) División Planta Guri

Turbinas………………..……………………..………………………...…… 82

CAPÍTULO VII. SITUACIÓN PROPUESTA...……………………………… 95

Bujes………………………………………………………………………….. 97

Collares de Empuje…..…………………………………………………….. 99

Sellos de las Paletas……………………………………………………….. 100

Plan de Mejora……………………………………………………………… 103

CONCLUSIONES………………………………………………………………. 108

RECOMENDACIONES………………………………………………………… 114

BIBLIOGRAFÍA…………………………………….…………………………... 117

ANEXOS…………………………………………………………………………. 118

APÉNDICES…………………………………………………………………….. 126

ÍNDICE DE FIGURAS

Fig. 1: Mapa Referencial……………………………………….…………….... 5

Fig. 2: Organigrama General de la Empresa……………………..……….… 6

Fig. 3: Esquema del Proceso de Producción……………………………….. 11

Fig. 4: Mapa de Procesos……………………………………………………... 12

Fig. 5: Organigrama de la Dirección de Producción………………………... 13

Fig. 6: Organigrama de la División de Planta Guri……………………......... 14

Fig. 7: Organigrama del Departamento Ingeniería de Mantenimiento Guri 15

Fig. 8: Ejemplo AMFE Identificación de los Componentes del Producto.... 41

Fig. 9: Ejemplo AMFE Identificación del Modo de Fallo…………………... 42

Fig. 10: Ejemplo AMFE Determinación del Efecto del Fallo……………… 42

Fig. 11: Ejemplo AMFE Identificación de las Causas del Fallo…………… 43

Fig. 12: Ejemplo AMFE Identificación de los Controles Actuales…………. 43

Fig. 13: Ejemplo AMFE Determinación de la Probabilidad de Ocurrencia. 44

Fig. 14: Ejemplo AMFE Determinación de la Gravedad del Fallo………… 44

Fig. 15: Ejemplo AMFE Determinación de la Probabilidad de no

Detección…………………………………………………………………………

45

Fig. 16: Ejemplo AMFE Determinación Del Índice De Prioridad De Riego. 45

Fig. 17: Montaje de Tubería Forzada de Casa de Máquinas 2…………… 48

Fig. 18: Montaje de Caja Espiral de Casa de Máquinas 2……...………… 49

Fig. 19: Montaje de Anillo Distribuidor de Casa de Máquinas 2……...….. 49

Fig. 20: Paletas Móviles de Casa de Máquinas 2……...………………….. 50

Fig. 21: Montaje de Rodete de Casa de Máquinas 2…………..………….. 50

Fig. 22: Montaje de Tubo Aspirador de Máquinas 2…………....………….. 51

Fig. 23: Anillo de Operación de Paletas de Casa de Máquinas 2………… 51

Fig. 24: Mecanismo de Operación de Paletas de Casa de Máquinas 2… 52

Fig. 25: Esquema de Baffle Plate de Casa de Máquinas 2……...……….. 53

Fig. 26: Cojinete Guía de la Turbina de Casa de Máquinas 2……............ 53

Fig. 27: Detector de Temperatura de la Turbina de Casa de Máquinas 2. 54

ÍNDICE DE TABLAS

Fig. 28: Diagrama Causa – Efecto Aumento de Reportes Anomalías…. 72

Fig. 29: Plano Vista Frontal de la Turbina……………………..……............ 93

Fig. 30: Plano Vistas Isométricas del Mecanismo de las Paletas…........... 94

Tabla 1: Recurrencia de Fallas por Unidades Generadoras……..……….. 75

Tabla 2: Gráfico de Barras y Análisis de Recurrencia de Fallas por

Unidades Generadoras…………………………………………………...……

76

Tabla 3: Recurrencia de Fallas por Año…………………………………….. 77

Tabla 4: Gráfico de Barras y Análisis de Recurrencia de Fallas por Año.. 78

Tabla 5: Análisis Complementario de Casa de Máquinas 1……….....…. 79

Tabla 6: Análisis Complementario de Casa de Máquinas 2…………….... 80

Tabla 7: Resumen de Grupo de Unidades…………………………....…….. 81

Tabla 8: Matriz de Selección…………………………………………...…..…. 81

Tabla 9: Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE) División Planta Guri

Turbinas………………………………………………………………………..…

84

Tabla 10: Plan de Mejora Bujes…….………………………………………… 105

Tabla 11: Plan de Mejora Collares de Empuje……………………………… 106

Tabla 12: Plan de Mejora Sellos de las Paletas..…………………………... 107

xi

Dedicatoria

A Dios todo poderoso, por darme la oportunidad de vivir y regalarme una familia

maravillosa, brindarme salud y protegerme en todo momento.

A mis padres Yelitza Rodríguez y Oswaldo Marcantonio, por su apoyo

incondicional, por el amor y la confianza que cada día me brindan, por cada consejo y

cada palabra de aliento.

A mi hermana Silvia Patricia, inspirarme cada día a ser un ejemplo a seguir para ella.

A mi prometido Victor Hernández, por brindarme su amor, su fortaleza, su paciencia

y su apoyo incondicional durante todos estos años.

xii

Agradecimientos

Principalmente le doy gracias a Dios, por acompañarme en cada paso de

mi vida, por fortalecer mi corazón e iluminar mi mente, por haber puesto en mi

camino a aquellas personas que han sido mi soporte y compañía durante

todo el período de estudio, por darme cada día las ganas de vivir y por ser el

pilar fundamental de mi vida y mi carrera.

A mis padres, por estar a mi lado en cada momento de alegría y de

tristeza, por darme la oportunidad de estudiar una carrera para mi futuro y el

de ellos, por ser un gran ejemplo a seguir en todos los aspectos de mi vida y

por permitir que les devuelva solo un poco de todo lo que ellos me han

regalado.

A mi hermana, por su apoyo y su cariño incondicional por acompañarme

en silencio con una comprensión a prueba de todo.

A mi prometido, por estar a mi lado y darme fuerza en los momentos

más difíciles de mi carrera, por su tolerancia, por sus enseñanzas y su gran

amor.

A mis Tíos, Andrés y Mayrruth, por el apoyo brindado en todo momento y

por la confianza que depositaron en mi para el logro de esta meta.

A toda mi familia, mis nonas por su fortaleza y su temple, a mis tíos y

tías, por su confianza y su apoyo, a mis primos, por brindarme siempre su

cariño, a mis cuñados y cuñadas por regalarme su afecto, a mis suegros, por

la confianza depositada en mí, y demás familiares porque no dudaron en

ningún momento que lograría éste triunfo.

xiii

A mi tutora Industrial Ing. Noelani Chandari, por brindarme su amistad,

su confianza, su apoyo, su atención y su colaboración en la realización de mi

proyecto.

A mi tutor Académico MSc. Iván Turmero, por su carisma, por su buen

humor, porque siempre me brindo una sonrisa inspiradora, por todos sus

conocimientos y por ser mi guía para la culminación de este proyecto.

A mis amigas Lianny, Vanessa y Victoria, por su amistad, su

compañerismo, por cada momento de alegría que hemos compartido y

porque fueron mi apoyo en momentos difíciles.

A mis compañeros de trabajo, Ing. Jorge Medina, Lic. Georgina Delgado,

Ing. Ricardo Arias, Lic. Hussein Llanes, Ing. Héctor Osorio, Ing. Jorge Maita,

T.S.U. Zaidith Rodríguez, Ing. Jesús Tovar, T.S.U. Jofre Padrino, Ing. José

Frontado, Ing. José Yuripe, Sr. Karlo Zambrano, Ing. Katiuska Contreras, Ing.

Marianni Martínez, T.S.U. Miguel Vásquez, Sra. Netty León, Sra. Ninoska Sr.

Rojas, Ramón Gil, T.S.U. Rosa Hernández, Ing. Yndhira Malave, Ing. Alberto

Noce, Sr. Aximar Salazar, Ing. Carlos Sarmiento, Ing. Enmel Martínez, Sr.

Johan Gonzalo, Ing. Haydee Dicurú, Lic. Margaret Anabalon, T.S.U. Alcides

Carrillo, Ing. Dalila González, Sr. Giancarlo Chávez y T.S.U. Leovaldo Leal y

muy especialmente al Ing. Daniel Salazar, T.S.U. Darimar León, T.S.U. Carlos

García, Ing. Ronald Espinola, Ing. Rubén Jiménez, Sra. Idalmis Rivas, por su

apoyo y amistad incondicional, su carisma y su confianza.

A la UNEXPO Vicerrectorado Puerto Ordaz, por ser mi casa de estudio,

por permitirme conocer amigas incondicionales, por las enseñanzas, por cada

aula que recorrí de la mano de profesores excelentes que dejan su sabiduría

en nosotros y por formarme como una profesional digna de ésta Universidad.

A EDELCA por permitir la realización de mi práctica profesional.

xiv

Autor: Patricia, Marcantonio Rodríguez Tutor Académico: MSc. Iván Turmero

Tutor Industrial: Ing. Noelani Chandari

RESUMEN

EDELCA como pilar fundamental de generación hidroeléctrica para

Venezuela, requiere la optimización de la gestión del mantenimiento. Para

contribuir con ésta labor, el Departamento de Ingeniería de Mantenimiento ha

iniciado un seguimiento a los reportes de anomalías, mediante la ejecución de

un proyecto de reducción de reportes de anomalías pendientes. La finalidad

de este proyecto es desarrollar una estrategia que permita disminuir las fallas

potenciales en los componentes de los equipos que conforman el Subsistema

Turbinas de las Unidades Generadoras de la Central Hidroeléctrica “Simón

Bolívar”, mediante la aplicación de la Metodología AMFE, que permita

identificar los equipos con mayor recurrencia de fallas, y posteriormente,

diseñar un Plan de Mejora adecuado. Las acciones que se realizan como

consecuencia del análisis del resultado del AMFE se pueden orientar en:

reducir el peligro de los efectos del modo de fallo, reducir la probabilidad de

ocurrencia, aumentar la probabilidad de localización.

Palabras claves: Análisis Modal de Fallos y Efectos, Optimización de la

Gestión de Mantenimiento, Seguimiento, Reportes de Anomalías, Turbina,

Equipos, Componentes, Plan de Mejora, Metodología, Modos de Fallos,

Fallos Potenciales.

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

TRABAJO DE GRADO

DESARROLLO DE ESTRATEGIA PARA DISMINUIR LAS FALLAS POTENCIALES EN LOS COMPONENTES QUE CONFORMAN EL SUBSISTEMA TURBINAS DE LAS UNIDADES GENERADORAS

DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA “SIMÓN BOLÍVAR”

1

INTRODUCCIÓN

Desde la revolución industrial, el mantenimiento en el campo industrial

ha sido un desafío. A pesar de la manera eficaz en la que ha progresado, el

mantenimiento sigue siendo un reto, debido a factores tales como costos,

complejidad y competencia. Resulta innecesario decir que, las prácticas de

mantenimiento de hoy en día son pilares fundamentales para el desarrollo

productivo en la industria.

Cada año miles de millones de dólares son gastados en mantenimiento

alrededor del mundo. Con el pasar de los años, nuevos desarrollos han

tomado lugar en ésta área. Reflejo de esto es la distinción entre los términos

“Mantenimiento” e “Ingeniería de Mantenimiento”.

Departamentos dedicados al campo, consideran a la Ingeniería de

mantenimiento una disciplina que asiste la adquisición de los recursos

necesarios para el mantenimiento, proporcionando planes y políticas del uso

de recursos para desempeñar y lograr un adecuado mantenimiento.

Aun cuando la ingeniería de mantenimiento y el mantenimiento tienen el

mismo objetivo o meta final, disponer de los activos al mínimo costo, los

entornos bajo el cual operan, difieren significativamente. Más

específicamente, la ingeniería de mantenimiento es una función científica,

debido a que es analítica y metódica. Mientras que el mantenimiento es una

acción que debe ser ejecutada bajo circunstancias adversas y de estrés,

donde su principal objetivo es restaurar rápidamente su estado operacional

usando los recursos disponibles.

Buscar nuevas ideas, métodos, sugerencias y soluciones mediante la

utilización de guías y el trabajo en equipo, es un compromiso adquirido por

2

los miembros de una organización. Analizar el diseño, analizar todos los

procesos de producción, reducir costos y satisfacer al cliente, son alguna de

las tácticas aplicadas actualmente por las empresas para mantenerse a flote

hoy en día. Sin embargo, la organización debe determinar acciones para

eliminar las causas de no conformidades potenciales para prevenir su

ocurrencia. Las acciones mejora deben ser apropiadas a los efectos de los

problemas potenciales.

El AMFE es una técnica de prevención de trabajo en equipo

multidisciplinar, planificada y realizada sistemáticamente, utilizando las

herramientas de la calidad total, para conseguir los objetivos se ha de trabajar

conjuntamente con gran disciplina y rigor. Es una herramienta de máxima

utilidad en el desarrollo del producto que permite, de una forma sistemática,

asegurar que han considerados todos los fallos potencialmente concebibles;

es decir, el AMFE permite identificar las variables significativas del

proceso/producto para poder determinar y establecer las acciones de mejora

necesarias para la prevención del fallo, o la detección del mismo, si éste se

produce, evitando que productos defectuosos o inadecuados lleguen al

cliente.

El contenido de la investigación está estructurado en Siete Capítulos y se

represente de la siguiente manera:

Capítulo I: Contiene información general de la empresa EDELCA filial de

CORPOELEC, sus antecedentes históricos, la misión y visión, sus objetivos,

sus funciones, organigramas y estructura en general.

Capítulo II: Contiene el planteamiento del problema, los objetivos

generales, específicos, la justificación, alcance y limitaciones.

3

Capítulo III: Se presenta toda la referencia teórica necesaria para el

esquema de la investigación.

Capítulo IV: Contiene el marco metodológico, el tipo y diseño de la

investigación, población, muestra y las herramientas utilizadas para procesar

la información.

Capitulo V: Describe la situación actual, los métodos implementados y

adicionalmente se presenta un diagrama Causa – Efecto, que permite

comprender mejor la problemática de la empresa.

Capítulo VI: Presentación y análisis de resultados, las conclusiones

generales de los resultados y las tablas producto de la investigación.

Capítulo VII: Situación propuesta y el plan de mejora.

4

CAPÍTULO I

LA EMPRESA

En el presente capítulo se proveerá información relevante acerca de

EDELCA filial de CORPOELEC, abarcando también la descripción de las

actividades, funciones y objetivos del departamento y la sección en cuestión.

GENERALIDADES DE LA EMPRESA

Electrificación del Caroní, C.A. (EDELCA), fundada en 1963 para

desarrollar el potencial hidroeléctrico del Río Caroní y su cuenca hidrográfica,

bajo la tutela de la Corporación Venezolana de Guayana, es la empresa de

generación hidroeléctrica más importante que posee Venezuela y la tercera

en el mundo. A partir del 31 de Julio de 2007, EDELCA pasó a formar parte

de la Corporación Eléctrica Nacional (CORPOELEC) y está adscrita al

Ministerio del Poder Popular para la Energía y Petróleo.

En los últimos cinco años, EDELCA ha aportado más del 70% de la

Generación nacional de electricidad mediante sus grandes Centrales

Hidroeléctricas Simón Bolívar, Antonio José de Sucre y Francisco de Miranda.

Las Centrales Hidroeléctricas son operadas y mantenidas por las Divisiones

de Planta Guri, Macagua y Caruachi, la División de Protecciones, Supervisión

y Control de Generación y la División de Proyectos de Mantenimiento de

Generación, adscritas a la Dirección de Producción:

5

La Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”: está conformada por un

Aliviadero y dos Casas de Máquinas. La Central posee una

capacidad instalada total de 10.000 MW, con veinte (20) Unidades

Generadoras en servicio comercial.

La Central Hidroeléctrica “Antonio José de Sucre”: está conformada

por un Aliviadero y tres Casas de Máquinas. La Central posee una

capacidad instalada total de 3.140 MW, con veinte (20) Unidades


La Central Hidroeléctrica “Francisco de Miranda”: está conformada

por un Aliviadero y una Casa de Máquinas. La Central posee una

capacidad instalada total de 2.160 MW, con doce (12) Unidades


UBICACIÓN GEOGRÁFICA

Electrificación del Caroní C.A. (EDELCA) filial de CORPOELEC, División

Planta Guri, está ubicada en el Estado Bolívar; en el cañón de Nekuima a

100km aguas arriba de la desembocadura del Río Caroní en el Río Orinoco.

(Ver figura 1).

Figura 1: Mapa Referencial Fuente: Elaboración Propia

6

ESTRUCTURA ORGANIZATIVA

La siguiente figura muestra la distribución general de los cargos en la

empresa. Posteriormente los mismos serán desglosados hasta llegar al área

de interés para el desarrollo del trabajo de investigación. (Ver figura 2).

Figura 2: Organigrama General de la Empresa

Fuente: Manual de la Calidad

7

MARCO ESTRATÉGICO

Misión

Generar, transmitir y distribuir energía eléctrica, de manera confiable,

segura y en armonía con el ambiente; a través del esfuerzo de mujeres y

hombres motivados, capacitados, comprometidos y con el más alto nivel ético

y humano; enmarcado todo en los planes estratégicos de la Nación, para

contribuir con el desarrollo social, económico, endógeno y sustentable del

País.

Visión

Ser una empresa estratégica del Estado, líder del sector eléctrico, pilar

del desarrollo y bienestar social, modelo de ética y referencia en estándares

de calidad, excelencia, desarrollo tecnológico y uso de nuevas fuentes de

generación, promoviendo la integración Latinoamericana y del Caribe.

Políticas de Calidad

“Nuestro compromiso es Generar Energía Eléctrica, Operando y

Manteniendo las Centrales Hidroeléctricas de manera confiable y segura, en

armonía con el ambiente, mejorando continuamente nuestros procesos, con

mujeres y hombres capacitados y motivados, en un adecuado ambiente de

trabajo; para la satisfacción de nuestros Clientes, contribuyendo con el

desarrollo social y sustentable del País”.

Valores

Respeto: Trato justo, digno y tolerante, valorando las ideas y

acciones de las personas, en armonía con la comunidad, el

8

ambiente y el cumplimiento de las normas, lineamientos y políticas

de la Organización.

Honestidad: Gestionar de manera transparente y sincera los

recursos de la empresa, con sentido de equidad y justicia,

conforme al ordenamiento jurídico, normas, lineamientos y políticas

para generar confianza dentro y fuera de la organización.

Responsabilidad: Cumplir en forma oportuna, eficiente y con

calidad los deberes y obligaciones, basados en las leyes, normas y

procedimientos establecido, con lealtad, mística, ética y

profesionalismo para el logro de los objetivos y metas planteadas.

Humanismo: Valoración de la condición humana, en la convivencia

solidaria, sensibilidad ante las dificultades, necesidades y

carencias de los demás, manifestada en acciones orientadas al

desarrollo integral y al bienestar individual y colectivo.

Compromiso: Disposición de los trabajadores y la organización

para cumplir los acuerdos, metas, objetivos y lineamientos

establecidos con constancia y convicción, apoyando el desarrollo

integral de la Nación.

Solidaridad: Actitud permanente y espontánea de apoyo y

colaboración para contribuir a la solución de situaciones que

afectan a los trabajadores y comunidades, para mejorar su calidad

de vida.

Humildad: Capacidad de reconocer y aceptar las fortalezas y

debilidades, expresadas en la sencillez de los trabajadores, que

permita la apertura al crecimiento humano y Organizacional.

9

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO

El objetivo de la Central Hidroeléctrica es transformar la energía

hidráulica en energía eléctrica. Éste principio de transformación pasa por una

serie de etapas en las cuales la energía hidráulica se convierte en energía

mecánica y ésta a su vez en energía eléctrica.

Fundamentalmente se necesita obtener energía mecánica rotacional en

un eje, el cual está acoplado a un dispositivo denominado rotor en conjunto

con otro equipo a su alrededor (el estator); y por medio de una conversión

electromecánica hace posible la transformación energética. Ésta energía

mecánica rotacional se obtiene de la energía hidráulica almacenada en un

embalse y disponible en todo momento. Para aprovechar esa energía

almacenada se sigue del siguiente proceso:

El agua del embalse entra por las tomas de aguas arriba, pasa por las

compuertas de toma y recorre la tubería forzada, de unos 120 m de longitud y

un diámetro de 7.5 m. Cuando el agua recorre la tubería forzada, transforma

la energía potencial en energía cinética, la cual cae desde una altura neta de

125 m. Ésta caída depende del nivel del embalse, el cual es determinado por

factores como: caudal turbinado, estación del año y otros.

Luego de completar el recorrido por dichas tuberías, el caudal de agua

entra en una tubería en forma de espiral, la cual va disminuyendo la sección

transversal de modo que la velocidad del fluido permanece constante a pesar

de la disminución del caudal; de la caja espiral pasa al anillo distribuidor, cuya

función es direccional el flujo hacia el rodete y distribuir el agua que va a los

alabes móviles, los cuales regulan el caudal que va ha ser turbinado al reducir

su apertura mediante un movimiento generado por unos servomotores

hidráulicos. Al reducir la apertura de los alabes móviles, se reduce el caudal

y por lo tanto la potencia generada.

10

El agua que ha circulado por las paletas reguladoras incide sobre los

alabes del rodete; los cuales tienen un perfil con un ángulo determinado, lo

que permite generar un empuje en los alabes al desviar el flujo de agua, sea

lo más uniforme posible, produciendo el movimiento giratorio en el rodete, el

cual está acoplado con el eje del rotor.

Dentro del generador, el movimiento del rotor, debidamente excitado,

producirá el flujo necesario para inducir la tensión en los arrollados del

estator. Con ésta conversión electromagnética el estator puede entregar la

energía en forma eléctrica, la cual pasa a los transformadores de potencia,

que por medio de las líneas de transmisión de alta tensión, se lleva al patio

de distribución de Guri, lugar donde se analiza las necesidades del suministro

de energía eléctrica del Territorio Nacional.

Una vez logrado el giro del rodete, el agua se dirige por el llamado tubo

aspirador y luego es descargada aguas abajo por el canal de descarga que le

permite continuar su cauce.

Es importante el hecho de que deban mantenerse los niveles de caída

neta, ya que estos representan la energía disponible para la turbina. Ésta es

la función que desempeñan los aliviaderos, que se abren o se cierran de

acuerdo al nivel de altura que tenga el embalse.

Con un nivel elevado, estas compuertas pueden abrir fácilmente el paso

del agua sobre el canal de descarga aguas abajo, desembocando con el agua

que ha pasado por las turbinas. Debe señalarse que para el mantenimiento

de estas Unidades Generadoras, se colocan los tapones de mantenimiento

aguas arriba y aguas abajo, los cuales cierran el paso de agua y finalmente el

agua que queda en la caja espiral y en la turbina de aspiración se evacua

mediante el achique realizado por unas bombas.

11

ESQUEMA DEL PROCESO PRODUCTIVO

Electrificación del Caroní, C.A. (EDELCA), filial de la Corporación

Eléctrica Nacional, adscrita al Ministerio del Poder Popular para la Energía

Eléctrica, es la empresa de generación hidroeléctrica más importante que

posee Venezuela. Forma parte del conglomerado industrial de la CVG

ubicado en la región Guayana, conformado por las empresas básicas del

aluminio, hierro, acero, carbón, bauxita y actividades afines. En la figura

siguiente se presenta un esquema general del proceso de generación de

energía eléctrica aplicado por EDELCA. (Ver figura 3).

Figura 3: Esquema del Proceso Productivo Fuente: Manual de la Calidad

12

MAPA DE PROCESOS

El mapa de procesos ofrece una visión general del sistema de gestión.

En él se representan los procesos que componen el sistema así como sus

relaciones principales. El mapa de procesos de EDELCA filial de

CORPOELEC es una representación gráfica de los procesos que intervienen

en el Sistema de Gestión de la Calidad, donde se identifican los procesos de

gestión, los procesos clave, los de soporte y el proceso de manejar las

relaciones con el cliente/usuario, así como los insumos requeridos y los

productos entregados a los clientes/usuarios de dicho sistema. De acuerdo a

la información anterior EDELCA filial de CORPOELEC proporciona su mapa

de procesos representado en la siguiente figura. (Ver figura 4).

Figura 4: Mapa de Procesos Fuente: Manual de la Calidad

13

DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO

El área asignada para el desarrollo del trabajo de investigación

pertenece a la Dirección de Producción, División Planta Guri específicamente

en el Departamento de Ingeniería de Mantenimiento, Sección Control de

Gestión de EDELCA filial de CORPOELEC. El Departamento tiene como

objetivos integrar, consolidar y mejorar las prácticas de mantenimiento de los

equipos, sistemas e instalaciones para la generación de energía eléctrica

asociados a la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, así como coordinar los

procesos de gestión necesarios con las respectivas unidades involucradas de

la División, mediante la incorporación de herramientas, metodologías y

estándares que optimicen el ciclo de vida de los activos, para garantizar su

máxima disponibilidad, asegurando o restableciendo su funcionamiento de

acuerdo con los parámetros de calidad de servicio establecidos por EDELCA.

(Ver figuras 5, 6 y 7).

Figura 5: Organigrama de la Dirección de Producción Fuente: Manual de la Calidad

14

Figura 6: Organigrama de la División Planta Guri Fuente: Manual de la Calidad

15

Funciones

Desplegar lineamientos y posibles escenarios para la planificación

y programación de la gestión de la División, así como del

mantenimiento de los equipos, sistemas e instalaciones asociados

a la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, bajo responsabilidad de

los diferentes Departamentos involucrados.

Planificar la gestión del mantenimiento de los equipos, sistemas e

instalaciones asociados a la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”.

Integrar la planificación y programación del mantenimiento de los

equipos, sistemas e instalaciones asociados a la Central

Figura 7: Organigrama del Departamento de Ingeniería de Mantenimiento Guri

Fuente: Manual de la Calidad

16

Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, bajo responsabilidad de los

diferentes Departamentos involucrados.

Coordinar, con los respectivos Departamentos involucrados, el

proceso de ejecución del mantenimiento de los equipos, sistemas e

instalaciones que afecten disponibilidad de Unidades Generadoras

en la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”.

Promover y gestionar la aplicación de las mejores prácticas

técnicas y de gestión para el mantenimiento de los equipos,

sistemas e instalaciones asociados a la Central Hidroeléctrica

“Simón Bolívar”.

Coordinar la gestión de recepción y pruebas de equipos, sistemas

e instalaciones asociados a la Central Hidroeléctrica “Simón

Bolívar”.

Coordinar los estudios de investigación de fallas y ejecución de

pruebas especiales sobre los equipos, sistemas e instalaciones

asociados a la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, requeridos

por las diferentes unidades de mantenimiento de la División de

Planta Guri.

Coordinar y participar en la evaluación de la gestión del


a la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”.

Consolidar la gestión a nivel gerencial para la operación y el


a la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”.

Recibir, administrar y custodiar la documentación técnica asociada

a los equipos, sistemas e instalaciones de la Central Hidroeléctrica


Promover y asesorar en las mejoras e innovaciones del

mantenimiento a equipos, sistema e instalaciones asociados a la

17

generación de energía eléctrica en la Central Hidroeléctrica “Simón

Bolívar”.

Sección de Ingeniería

Objetivos: Desarrollar la planificación, control y evaluación del

mantenimiento de los equipos, sistemas e instalaciones para la

generación de energía eléctrica asociados a la Central

Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, así como mejorar las prácticas de

mantenimiento, mediante la incorporación de herramientas,

metodologías y estándares que optimicen el ciclo de vida de los

activos, para garantizar su máxima disponibilidad, asegurando o

restableciendo su funcionamiento de acuerdo con los parámetros

de calidad de servicio establecidos por EDELCA.

Sección Control de Gestión

Objetivos: Desarrollar la integración de la planificación, control y

evaluación de la gestión de los procesos asociados a la generación

de energía eléctrica en la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”,

mediante la incorporación de herramientas metodológicas que

optimicen la gestión y el uso de los recursos, de acuerdo con los

parámetros de calidad establecidos en EDELCA.

Funciones

Integrar y controlar los planes tácticos y operativos para la

generación de energía eléctrica en la Central Hidroeléctrica


Analizar y documentar los resultados de la gestión de la

División de Planta Guri, para apoyar la toma de decisiones.

18

Coordinar y participar en la evaluación de los planes tácticos y

operativos para la generación de energía eléctrica en la Central

Hidroeléctrica “Simón Bolívar”.

Promover la aplicación de los soportes metodológicos

requeridos para la gestión de los procesos asociados a la



Proponer las mejoras de los soportes metodológicos

requeridos para la gestión de los procesos asociados a la



Suministrar asistencia técnica en materia de gestión de los

procesos a las unidades adscritas a la División de Planta Guri.

DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO ASIGNADO

El Departamento de Ingeniería de Mantenimiento Guri, se encarga de

planificar, coordinar y optimizar los programas de mantenimiento de los

equipos, sistemas e instalaciones de la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”

en Guri.

En la actualidad la empresa cuenta con formas de trabajo F-015, en las

cuales se reportan las anomalías que se presentan en los diversos equipos

que conforman las respectivas Unidades Generadoras (entiéndase por

anomalía aquellas situaciones irregulares que se presentan en los equipos,

pero no imposibilitan el funcionamiento de los mismos). Frente a ésta

situación, el departamento de Ingeniería de Mantenimiento orienta sus

esfuerzos a la aplicación de estrategias que disminuyan progresivamente

estos eventos, por lo cual se requiere desarrollar una estrategia para

19

disminuir las fallas potenciales en los equipos que conforman el Subsistema

Turbinas que operan en la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”.

En la búsqueda de soluciones frente a ésta realidad que presenta la

empresa, se propone la aplicación de la Metodología AMFE (Análisis Modal

de Fallos y Efectos), que no es más que una herramienta que aplica el

mantenimiento centrado en la confiabilidad. El Análisis Modal de Fallos y

Efectos (AMFE) es un método de prevención dirigido hacia la consecución del

aseguramiento de la Calidad, que mediante un análisis sistemático permite

evaluar, la probabilidad de ocurrencia de un fallo, la gravedad del mismo y la

posibilidad de su detección.

Inicialmente se deberá localizar la data correspondiente a las anomalías

presentadas en el período 2004-2008, información proveniente del Sistema

Administrativo de Operaciones (SAO). Dicha data brindará la información

correspondiente a todas las formas F-015 reportadas en los componentes de

las turbinas para el período establecido (2004-2008). Posteriormente se

realizará un análisis de recurrencia de fallas, utilizando para esto, una tabla

dinámica en la cual se vaciará la información correspondiente a las anomalías

presentadas en cada componente para la unidad que atañe, la misma

reflejará la cantidad de fallas que se presentaron por unidad y por

componente, así como también las fallas totales. De igual manera se

estructurará una tabla dinámica que permitirá vaciar la información antes

descrita, pero por año, visualizando también los resultados totales de las

fallas.

Así mismo, se clasificará el análisis de recurrencia de fallas para cada

grupo de Unidades Generadoras existentes, Casa de Máquinas 1, compuesta

por Grupo 1 (Unidades 1, 2 y 3), Grupo 2 (Unidades 4, 5 y 6) y Grupo 3

(Unidades 7, 8, 9 y 10). Casa de Máquinas 2, compuesta por: Grupo Pares

(Unidades 12, 14, 16, 18, 20) y Grupo Impares (Unidades 11, 13, 15, 17, 19).

20

Una vez que se ha definido el equipo que presenta mayor recurrencia de

fallas, según los datos históricos proporcionados, se acudirá a asesoría con

los expertos. En éste punto, es de gran ayuda la estructuración de estas

tablas, ya que, las mismas brindarán una mejor apreciación de la distribución

de las fallas durante el período seleccionado.

Sin embargo, las tablas dinámicas no son un factor determinante al

momento de decidir el equipo al cual se le aplicará la metodología, debido a

que se requiere de los conocimientos técnicos de los expertos y los años de

experiencia en los mantenimientos. Debido a ésta situación, se debe

considerar la opinión de los mantenedores del equipo al momento de realizar

una matriz de selección. La misma debe estar basada en criterios de

selección preestablecidos y en ella se definirá concretamente el equipo a

desagregar para la aplicación de la metodología.

Es posible que el análisis de recurrencia de falla arroje como resultado

un equipo determinado, pero éste será ratificado o sustituido según la

perspectiva del experto, basado en su experiencia en el área y el impacto que

tiene la falla del equipo para el proceso.

Posterior a la definición del equipo a estudiar, se procede concretamente

a la aplicación de la metodología, para lo cual, se requerirá la utilización de

una tabla dinámica que contendrá inicialmente el sistema a estudiar, sus

funciones, el equipo seleccionado y sus funciones. En éste punto, debe

realizarse una desagregación de los componentes que conforman el equipo al

cual se le aplicará la metodología AMFE, esto con el fin de examinar cada

uno en cuanto a lo referente a sus funciones, modos de fallos, efectos y

causas, así como también los controles actuales que se aplican para atender

estas anomalías.

21

Seguidamente, debe aplicarse una serie de criterios de valoración

preestablecidos que ayudarán a determinar la probabilidad de ocurrencia de

la falla, la gravedad de la falla y finalmente la probabilidad de no detección.

Por último, se debe determinar el Índice de Prioridad de Riesgo, el mismo

permite evaluar los diferentes niveles de riesgo y ordenarlos según sus

prioridades y no es más que la multiplicación lineal de los valores arrojados

por los criterios aplicados con anterioridad.

Por último, se deberá constituir un Plan de Mejora para los componentes

que resulten con un índice de prioridad de riesgos mayor de 100. De igual

manera estos resultados deberán ser cotejados con los expertos para ratificar

o sustituir los componentes según el grado incidencia de la falla en el

proceso.

Es de gran importancia indicar que para la ejecución de éste proyecto se

requiere de suma asistencia técnica por parte de los expertos, lo cual puede

representar retrasos en la ejecución debido a que la investigación representa

una actividad extra a sus labores diarias y deben programarse entrevistas no

estructuradas que dependerán fundamentalmente de la disponibilidad de los

expertos. Así mismo, debe quedar por sentado que, los resultados arrojados

por las tablas dinámicas no son un factor determinante para la definición del

equipo a estudiar, debido a que toda la información debe ser cotejada

continuamente por los expertos.

Cabe resaltar que se requerirá el estudio y reconocimiento del plano de

la turbina, así como también la realización de un recorrido por el subsistema,

de manera que se puedan apreciar los equipos que lo conforman y de ésta

manera tener una mejor visión a la hora de analizar las anomalías y una

mejor ubicación visual de los equipos al momento de estudiarlos.

22

CAPÍTULO II

EL PROBLEMA

A continuación se explicará detalladamente la situación que se presenta

en la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, específicamente en el

Departamento de Ingeniería de Mantenimiento, Sección Control de Gestión.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La idea del mantenimiento está cambiando, estos cambios se deben a

un aumento de mecanización, mayor complejidad de la maquinaria, nuevas

técnicas de mantenimiento y un nuevo enfoque de las organizaciones y de las

responsabilidades del mismo. El mantenimiento está reaccionando ante

nuevas expectativas. Estas incluyen una mayor importancia a los aspectos de

seguridad y el medio ambiente, un conocimiento creciente de la conexión

existente entre el mantenimiento y la calidad del producto, un aumento de la

presión ejercida para conseguir una alta disponibilidad de las maquinarias al

mismo tiempo que se optimizan.

Para hacer frente a estos cambios, el personal que dirige el

mantenimiento está buscando un nuevo camino. Quiere evitar equivocarse

cuando se toma alguna acción de mejora. Trata de encontrar un marco de

trabajo estratégico que sintetice los nuevos avances de un modelo coherente,

23

de forma que puedan evaluarlo racionalmente y aplicar aquellos que sean de

mayor valía para ellos y sus compañías.

Ésta perspectiva de cambio es aplicable a cualquier sector industrial,

manufacturero o de servicios, es por eso que en Venezuela, el sector

eléctrico, está emprendiendo el camino para experimentar estos cambios. La

energía eléctrica es hoy en día fundamental; no sólo constituye un bien de

consumo final, sino que además es insumo en la totalidad de los procesos

industriales de producción.

A través de los tiempos, el hombre se ha valido de múltiples servicios

que le han proporcionado confort a su subsistencia, tal es el caso de la

energía eléctrica que ha tenido un papel preponderante en el desarrollo de la

sociedad porque permite el avance de la tecnología en la vida moderna, y a

su vez ésta ofrece equipos cada vez más sofisticados que brindan recreación,

entretenimiento y comodidades, demandando mayor cantidad de energía,

como lo son los electrodomésticos, los aires acondicionados, etc., que en el

ámbito residencial representan un papel primordial, ya que cada día son más

necesarios para facilitar las labores tanto en el hogar como en el trabajo.

En los últimos años el consumo de energía eléctrica se ha elevado a un

ritmo superior al crecimiento económico. De acuerdo al Boletín Estadístico

Mensual del Sistema Eléctrico Nacional, la demanda máxima de potencia

requerida acumulada en los últimos nueve (9) meses, es de 17.337 MW

(máximo histórico) siendo 6,96% superior al acumulado del 2008. Según el

Balance de Potencia del Sistema Eléctrico Nacional, estima que la demanda

para el 2010 incrementará en un 5,95% respecto al 2009.

EDELCA filial de CORPOELEC es uno de los pilares de generación

hidroeléctrica fundamentales para Venezuela, ya que, ésta es la encargada

del suministro de energía hidroeléctrica a los sectores comerciales,

24

industriales y residenciales del país. La Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”

está diseñada para generar 10.000 M.W. ya que, cuenta con dos (2) Casa de

Máquinas, cada una con 10 Unidades Generadores de tipo Francis. Ésta

empresa, por su capacidad de producción, tiene el mayor compromiso

nacional, porque, es la encargada del suministro de energía hidroeléctrica al

70% de la población Venezolana.

Debido a la importancia que tiene la central es necesaria la optimización

de la gestión del mantenimiento. Para contribuir con ésta labor, el

Departamento de Ingeniería de Mantenimiento ha iniciado un seguimiento de

los reportes de anomalías, conjuntamente con el resto de los departamentos

que conforman la División Planta Guri, mediante ejecución de un proyecto de

reducción del número de reportes de anomalías pendientes.

Para la ejecución de éste proyecto, se requiere analizar desde diversos

ámbitos (anomalías pendientes por criterio de justificación y anomalías

pendientes por antigüedad). El primero se subdivide por Departamento

(anomalías que esperan por ser resueltos y que están planificadas), por

Investigación (anomalías cuyas causas se desconocen y están por definirse),

por Repuesto (anomalías que esperan por repuestos que no se encuentran

en stock), Sin Justificar y Por Sistema (anomalías que requieren de una

parada de máquina para ser resueltas).

Por su parte, el segundo, se encuentra representado por aquellas

anomalías pendientes desde hace tres meses, seis meses, doce meses y

más de doce meses. Esto podría deberse al hecho de que las anomalías son

condiciones anormales que presenta la unidad, sin indisponer en

funcionamiento de la misma. Mediante ésta clasificación se podrá conocer y

acometer aquellos departamentos cuyos reportes de anomalías sean

mayores, de manera que paulatinamente se puedan ir disminuyendo.

Enfocando el seguimiento desde varias perspectivas, a nivel departamental,

25

el Departamento de Mantenimiento Mecánico, es el que presenta mayor

anomalías pendientes.

A nivel de generación, la unidad 14 presenta el mayor número de

reportes de anomalías pendientes, siendo los equipos auxiliares y las turbinas

las de mayor reporte de anomalías. Es vital destacar que una anomalía es

una condición anormal en el equipo, pero que no indispone su

funcionamiento, así mismo, se debe aclarar que ésta etapa del proyecto

representa el enfoque correctivo.

Por otro lado, se está implementando un enfoque preventivo, con la

aplicación de la Metodología AMFE (Análisis Modal de Fallos y Efectos), en

los subsistemas que conforman las Unidades Generadoras de la Central

Hidroeléctrica “Simón Bolívar”: Equipos Auxiliares, Compuerta de Toma,

Excitatriz, Generadores, Gobernadores, Transformadores y Turbinas. De

manera que se puedan identificar los respectivos equipos que mayor falla

presentan en cada subsistema, y posteriormente, los componentes más

propensos a fallas, para finalmente diseñar un Plan de Mejora adecuado.

Ésta metodología, ofrece un enfoque analítico al gestionar los modos de

fallos potenciales y sus causas asociadas. Al tener en cuenta posibles fallos

en el diseño de seguridad, costo, rendimiento, calidad o resistencia, se puede

obtener una gran cantidad de información sobre como alterar los procesos

para evitar estos fallos.

Además, otorga una herramienta sencilla para determinar qué riesgo es

el más importante, y por lo tanto que acción es necesaria para prevenir el

problema antes de que ocurra. El desarrollo de estas especificaciones

asegura que el producto cumplirá los requisitos definidos. Al analizar los

resultados del AMFE se deberá actuar en aquellos puntos prioritarios. Estos

26

puntos son los que tienen un Índice de Prioridad de Riesgo elevado y los de

Índice de Gravedad más grande.

Las acciones que se realizan como consecuencia del análisis del

resultado del AMFE se pueden orientar en: reducir el peligro de los efectos

del modo de fallo, reducir la probabilidad de ocurrencia, aumentar la

probabilidad de localización. Actualmente no se cuenta con un Plan de Mejora

que ayude a prevenir la generación de éste gran número de reportes de

anomalías, por lo que se hace necesaria la implementación de ésta

metodología (enfoque preventivo), así como también el enfoque correctivo,

para minimizar al máximo los reportes de anomalías pendientes hasta la

fecha.

ANTECEDENTES DE LA SITUACIÓN

La Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar” se encuentra posicionada en el

tercer lugar de importancia en el mundo en cuanto a energía eléctrica se

refiere. Está constituida por la Casa de Máquinas 1 y la Casa de Máquinas 2,

cada una de las cuales aloja diez Unidades Generadoras que contribuyen

con aproximadamente el 50% de energía eléctrica que se consume en

Venezuela.

Debido a lo descrito anteriormente y al incremento continuo de la

demanda de energía eléctrica, se hace necesario y de suma importancia

asegurar la disponibilidad y confiabilidad de sus 20 Unidades Generadoras.

Las Unidades Generadoras de la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar” en

Guri, tienen un funcionamiento aproximado de 30 años. En tal sentido es

importante resaltar, como lo indica el criterio de la curva de la bañera, que las

fallas que se reflejan en los equipos se incrementan con el tiempo, debido al

27

período de vida útil que corresponda y se compone de tres etapas

diferenciales: fallas iniciales, operación normal y fallas de desgaste o

envejecimiento.

Debido al tiempo de funcionamiento de estas unidades, la tasa de falla

se ha ido incrementando progresivamente, por lo cual los sistemas y

componentes de las unidades presentan mayor probabilidad de ocurrencias

de fallas, disminuyendo de ésta manera su confiabilidad, afectando la

capacidad de respuesta hacia la demanda eléctrica.

Ésta situación afecta la disponibilidad de las Unidades Generadoras de

la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, desviando el indicador de

Disponibilidad del Sistema de Generación de la División de Planta Guri

respecto a la meta, ubicándolo en el rango “Fuera de Control y crítico”. Ésta

situación trae como consecuencia la disminución de la capacidad de

generación de energía eléctrica en la central.

En tal sentido, se ha detectado la necesidad de implementar

herramientas que apunten a mejorar la confiabilidad de la Central, a través

del uso de técnicas preventivas y predictivas en los equipos críticos, que

permitan predecir posibles modos de fallas y de ésta manera derivar acciones

que apunten a la mejora de la gestión de mantenimiento.

La situación antes descrita conllevará al desarrollo del presente proyecto,

con el propósito de dar respuesta a la siguiente problemática: La Central

Hidroeléctrica Simón Bolívar requiere realizar un análisis de recurrencia de

fallas en el Subsistema Turbinas de las Unidades Generadoras para

determinar el equipo que presenta mayor índices de fallas, para de ésta

manera realizar un análisis para identificar los modos de falla, posibles

acusas y efectos, a fin de proponer soluciones y acciones que puedan

eliminar fallas potenciales que aseguren la confiabilidad.

28

OBJETIVOS

Objetivo General

Desarrollar una estrategia que permita disminuir las fallas potenciales en

los componentes de los equipos que conforman el Subsistema Turbinas de

las Unidades Generadoras de la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”

Objetivos Específicos

Extraer y examinar la data histórica de reporte de anomalías

correspondiente al período 2004 - 2008 del Sistema de

Administración de Operaciones (SAO).

Efectuar el análisis de recurrencia de falla para los equipos que

conforman el Subsistema Turbinas de las Unidades Generadoras

de la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”.

Identificar el equipo con mayor ocurrencia de falla en el

Subsistema Turbinas de las Unidades Generadoras de la Central

Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, mediante el desarrollo de la matriz

de selección.

Establecer los modos de fallo, causas y efectos inherentes a los

componentes del equipo arrojado como resultado en el análisis de

recurrencia de falla para el Subsistema Turbinas de las Unidades

Generadoras de la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”.

Calcular el Índice de Prioridad de Riesgo para cada componente y

especificar los que correspondan al desarrollo de acciones de

mejora según el criterio de aplicación de la metodología AMFE.

Presentar el Plan de Mejora que fomente la reducción de las fallas

potenciales de los componentes arrojados como resultado de la

aplicación de la metodología AMFE.

29

JUSTIFICACIÓN

El proceso de mejora debe ser continuo dentro de cualquier empresa.

Constantemente deben revisarse las diferentes áreas para detectar

situaciones problemáticas y generar soluciones adecuadas.

La realización de éste proyecto forma parte del enfoque preventivo de un

plan de reducción de reportes de anomalías pendientes en la División Planta

Guri. El mismo se encuentra enmarcado por la Gestión de Mantenimiento

llevada a cabo por la gerencia. La aplicación de la metodología AMFE a los

componentes que conforman los equipos del Subsistema Turbinas, permitirá

prevenir las fallas potenciales que se puedan presentar en la misma, así

como también disminuir la cantidad de reportes de anomalías pendientes.

En tal sentido, la consecución de éste trabajo de investigación brindará la

oportunidad de conocer de manera clara y especifica los posibles fallos,

causas y efectos derivados de las anomalías presentes en las unidades.

Adicionalmente, prestará apoyo al mantenedor, presentando un Plan de

Mejora que minimizarán la ocurrencia de fallas en los subsistemas y brindará

soluciones oportunas a los fallos que se puedan generar.

ALCANCE

El trabajo se realizará en la Dirección de Producción, División Planta

Guri, Departamento de Ingeniería de Mantenimiento, específicamente en la

Sección de Control de Gestión de la Empresa EDELCA filial de

CORPOELEC.

Se aplicará la metodología AMFE (Análisis Modal de fallos y Efectos) a

los componentes del equipo que mayor anomalías presenten según la data

30

histórica utilizada (2004-2008) en el Subsistema Turbinas de las Unidades

Generadoras pertenecientes a las Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”,

fundamentado en las bases teóricas de la metodología.

Adicionalmente, posterior a la aplicación de la metodología, en reunión

con los expertos, se estructurará un Plan de Mejora, para los componentes

que resulten más propensos a presentar falla.

Sin embargo, se debe acotar, que tanto los resultados del análisis de

recurrencia de fallas, como los resultados de la aplicación de la metodología

AMFE, podrían variar según las consideraciones del experto y basados en

sus experiencias con las fallas del equipo en cuestión, y además, la

metodología podría aplicarse a cualquiera de los grupos de unidades que

conforman la Casa de Máquinas 1 y 2 de la Central Hidroeléctrica “Simón

Bolívar”.

LIMITACIONES

La principal limitante para la realización de éste trabajo de grado, es la

estrecha relación que se debe establecer con los expertos, debido a que esto

crea una situación de dependencia para el proyecto.

El desarrollo de éste proyecto amerita asesoría técnica de los

mantenedores, por lo que se deben concretar constantes reuniones y

entrevistas no estructuradas con los mismos, ésta situación representa una

limitante para la investigación en cuestión, ya que se requiere establecer un

tiempo prudencial para dichas entrevistas, donde el operario cotejará los

resultados arrojados por el análisis de recurrencia de fallas y sus experiencia

en el mantenimiento del equipo.

31

Es de gran importancia resaltar que, las asesorías podrían estar

limitadas por la disponibilidad de los expertos al momento de las reuniones,

asociado a que los mismos deben cumplir con sus actividades diarias de

mantenimiento, lo que dificulta concertar y coordinar las asesorías.

Por último, se tiene como limitación el tiempo establecido para la

culminación del trabajo de investigación (4 meses), siendo el mismo bastante

reducido, considerando la índole y el alcance del proyecto.

32

CAPÍTULO III

MARCO TEÓRICO

Todo trabajo de investigación y análisis requiere de una previa definición

de términos que se establezcan como referencia para la solución del

problema de investigación. Aun en la vida cotidiana, ningún hecho o

fenómeno de la realidad es abordado sin tener unos conceptos previos que

nos permitan compararlo con la realidad que queremos analizar.

Lo mismo, pero con un sentido más riguroso, debe hacerse con el campo

de la investigación. Para ello, se crea un marco teórico, que no es más que la

revisión exhaustiva de las teorías más recientes que describen todo lo

referente al fenómeno que tenemos que investigar.

Para llevar a cabo el desarrollo de ésta investigación es necesario

apoyarse en una serie de conceptos y principios que podrán ser utilizados

para formular y desarrollar los argumentos.

MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

El Mantenimiento, pueden ser dos cosas muy distintas, la primera es la

que definimos, como aquella acción encaminada a devolver a un equipo

averiado a su estado de preparado para el funcionamiento, ésta sería la más

primitiva de las funciones del mismo. Pero también es mantenimiento, aquella

acción encaminada a aumentar la disponibilidad de las instalaciones

http://www.predic.com/mediawiki/index.php/Mantenimiento

33

reduciendo el número de averías y su duración.

También es necesario resaltar la importancia del Sistema de Información

de Mantenimiento para tener un apropiado sistema de recogida de datos,

procesado de los mismos y elaboración de la información, así como del flujo

de la misma dentro de la empresa, para la buena toma de decisiones llegado

el momento.

El área del Mantenimiento Industrial es de primordial importancia en el

ámbito de la ejecución de las operaciones en la industria. De un buen

Mantenimiento depende, no sólo un funcionamiento eficiente de las

instalaciones, sino que además, es preciso llevarlo a cabo con rigor para

conseguir otros objetivos como son el control del ciclo de vida de las

instalaciones sin disparar los presupuestos destinados a mantenerlas.

Las estrategias convencionales de "reparar cuando se produzca la

avería" ya no sirven. Fueron válidas en el pasado, pero ahora se es

consciente de que esperar a que se produzca la avería para intervenir, es

incurrir en unos costos excesivamente elevados (pérdidas de producción,

deficiencias en la calidad, etc.) y por ello las empresas industriales se

plantearon llevar a cabo procesos de prevención de estas averías mediante

un adecuado programa de mantenimiento.

EVOLUCIÓN DEL MANTENIMIENTO

Desde el principio de los tiempos, el Hombre siempre ha sentido la

necesidad de mantener su equipo, aún las más rudimentarias herramientas o

aparatos. La mayoría de las fallas que se experimentaban eran el resultado

del abuso y esto sigue sucediendo en la actualidad. Al principio solo se hacía

34

mantenimiento cuando ya era imposible seguir usando el equipo. A eso se le

llamaba "Mantenimiento de Ruptura o Reactivo"

Los tiempos y necesidades cambiaron, en 1960 nuevos conceptos se

establecieron, "Mantenimiento Productivo" fue la nueva tendencia que

determinaba una perspectiva más profesional. Se asignaron más altas

responsabilidades a la gente relacionada con el mantenimiento y se hacían

consideraciones acerca de la confiabilidad y el diseño del equipo y de la

planta.

Fue un cambio profundo y se generó el término de "Ingeniería de la

Planta" en vez de "Mantenimiento", las tareas a realizar incluían un más alto

nivel de conocimiento de la confiabilidad de cada elemento de las máquinas y

las instalaciones en general.

Éste enfoque de mantenimiento es resultado de una evolución

importante a través del tiempo, donde se distinguen tres generaciones

diferentes de mantenimiento. Cada una de las cuales representa las mejores

prácticas utilizadas en una época determinada.

Primera Generación (Mantenimiento Correctivo): Éste

mantenimiento se ejecuta en caso de falla notable en el rendimiento

operativo del equipo o inactividad total. Comprende actividades de

todo tipo encaminadas a tratar de eliminar la necesidad de

mantenimiento, corrigiendo las fallas de una manera integral a

mediano plazo. Las acciones más comunes que se realizan son:

modificación de alternativas de proceso, modificación de elementos

de máquinas, cambios de especificaciones, ampliaciones revisión de

elementos básicos de mantenimientos y conservación.

Segunda Generación (Mantenimiento Preventivo): Éste

mantenimiento, considera el historial de fallas en máquinas iguales

35

para la programación de paradas y verificación. Utiliza todos los

medios disponibles, incluso los estadísticos, para determinar la

frecuencia de las inspecciones, revisión, sustitución de piezas

claves, probabilidad de aparición de averías, vida útil y otras.

Tercera Generación (Mantenimiento Predictivo): Se basa en un

monitoreo programable de variables de variables indicativas del

funcionamiento. Se ejecuta el mantenimiento cuando alguna/s de

ellas se aleja/n de su/s valores promedio.

Cuarta Generación (Mantenimiento de Gestión Total): Es preciso

disponer de un sistema de mejora continua para tratar de

distanciarse de los competidores y así mejorar nuestra posición en

el mercado. El TPM es el mantenimiento productivo realizado por

todos los integrantes de la compañía, a través de actividades de

pequeños grupos. La meta final del TPM es el cero averías y el cero

defectos, mejorándose así las tasas de operación de los equipos y

minimizando los stocks y costes.

MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (RCM)

La confiabilidad se puede definir como la capacidad de un producto de

realizar su función de la manera prevista. De otra forma, la confiabilidad se

puede definir también como la probabilidad en que un producto realizará su

función prevista sin incidentes por un período de tiempo especificado y bajo

condiciones indicadas. La ejecución de un análisis de la confiabilidad en un

producto o un sistema debe incluir muchos tipos de exámenes para

determinar cuan confiable es el producto o sistema que pretende analizarse.

Una vez realizados los análisis, es posible prever los efectos de los cambios y

de las correcciones del diseño para mejorar la confiabilidad del ítem. Los

diversos estudios del producto se relacionan, vinculan y examinan

36

conjuntamente, para poder determinar la confiabilidad del mismo bajo todas

las perspectivas posibles, determinando posibles problemas y poder sugerir

correcciones, cambios y/o mejoras en productos o elementos.

El RCM es uno de los procesos desarrollados durante 1960 y 1970 con

la finalidad de ayudar a las personas a determinar las políticas para mejorar

las funciones de los activos físicos y manejar las consecuencias de sus fallas.

Tuvo su origen en la Industria Aeronáutica. De éstos procesos, el RCM es el

más efectivo.

El Mantenimiento RCM pone tanto énfasis en las consecuencias de las

fallas como en las características técnicas de las mismas, mediante la

integración de una revisión de las fallas operacionales con la evaluación de

aspecto de seguridad y amenazas al medio ambiente, esto hace que la

seguridad y el medio ambiente sean tenidos en cuenta a la hora de tomar

decisiones en materia de mantenimiento, y manteniendo mucha atención en

las tareas del Mantenimiento que más incidencia tienen en el funcionamiento

y desempeño de las instalaciones, garantizando que la inversión en

mantenimiento se utiliza donde más beneficio va a reportar.

El objetivo principal de RCM está reducir el costo de mantenimiento, para

enfocarse en las funciones más importantes de los sistemas, y evitando o

quitando acciones de mantenimiento que no son estrictamente necesarias.

Ventajas del RCM Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad

Si RCM se aplicará a un sistema de mantenimiento preventivo ya

existente en las empresas, puede reducir la cantidad de

mantenimiento rutinario habitualmente hasta un 40% a 70%.

Si RCM se aplicará para desarrollar un nuevo sistema de

Mantenimiento Preventivo en la empresa, el resultado será que la

37

carga de trabajo programada sea mucho menor que si el sistema

se hubiera desarrollado por métodos convencionales.

Su lenguaje técnico es común, sencillo y fácil de entender para

todos los empleados vinculados al proceso RCM, permitiendo al

personal involucrado en las tareas saber qué pueden y qué no

pueden esperar de ésta aplicación y quien debe hacer qué, para

conseguirlo.

Implantación de un Plan de Mantenimiento Preventivo CRM

Selección del sistema y documentación.

Definición de fronteras del sistema.

Diagramas funcionales del sistema.

Identificación de funciones y fallas funcionales.

Construcción del análisis modal de fallos y efectos.

Construcción del árbol lógico de decisiones.

Identificación de las tareas de mantenimiento más apropiadas

ANALISIS MODAL DE FALLOS Y EFECTOS (AMFE)

Un análisis modal de fallos y efectos (AMFE) es un procedimiento de

análisis de fallos potenciales en un sistema de clasificación determinado por

la gravedad o por el efecto de los fallos en el sistema. Es utilizado

habitualmente por empresas manufactureras en varias fases del ciclo de vida

del producto, y recientemente se está utilizando también en la industria de

servicios. Las causas de los fallos pueden ser cualquier error o defecto en los

procesos o diseño, especialmente aquellos que afectan a los consumidores, y

38

pueden ser potenciales o reales. El término análisis de efectos hace

referencia al estudio de las consecuencias de esos fallos.

El Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE) es un método de

prevención dirigido hacia la consecución del aseguramiento de la Calidad,

que mediante un análisis sistemático permite evaluar, desde la fase de diseño

de un producto, servicio o proceso, la probabilidad de ocurrencia de un fallo,

la gravedad del mismo y la posibilidad de su detección.

El método AMFE es uno de los más utilizados para agrupar la

experiencia y el conocimiento colectivo, además de las previsiones del área

de Diseño, con objeto de asegurar que los nuevos diseños se hacen bien,

desde el inicio, o al menos mejoran con respecto a la generación anterior.

Historia

El sistema AMFE fue introducido formalmente a finales de los años 40

para su uso por las fuerzas armadas de los Estados Unidos.[1] Más adelante

fue utilizado también en el desarrollo aeroespacial, con el fin de evitar fallos

en pequeñas muestras y experimentos; fue utilizado por ejemplo en el

programa espacial Apoyo. El primer boom del uso de éste sistema tuvo lugar

durante los años 60, con los intentos de enviar un hombre a la luna y lograr

su retorno a la tierra.

En los años 70 Ford introdujo el sistema AMFE en la industria del

automóvil para mejorar la seguridad, la producción y el diseño, tras el

escándalo del Ford Pinto. Aunque inicialmente fue desarrollado para el

ejército, actualmente la metodología AMFE es utilizada en un gran número de

industrias incluyendo la fabricación de semiconductores, software, industria

alimentaria y salud. Está integrado en la planificación avanzada de la calidad

de los productos (APQP) para ser utilizado como herramienta con el fin de

http://es.wikipedia.org/wiki/A%C3%B1os_40

http://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_modal_de_fallos_y_efectos#cite_note-MIL-P-1629-0

http://es.wikipedia.org/wiki/Ford_Pinto

39

disminuir el riesgo y el tiempo de las estrategias preventivas, tanto en diseño

como en desarrollo de procesos. El grupo de acción de la industria

automovilística necesita utilizar AMFE en el proceso APQP y publica un

manual detallado de cómo aplicar la metodología.

Implementación

En un AMFE, se otorga una prioridad a los fallos dependiendo de cuan

serias sean sus consecuencias, la frecuencia con la que ocurren y con qué

dificultad pueden ser localizadas. Un AMFE también documenta el

conocimiento existente y las acciones sobre riesgos o fallos que deben ser

utilizadas para lograr una mejora continua.

El AMFE se utiliza durante la fase de diseño para evitar fallos futuros.

Posteriormente es utilizado en las fases de control de procesos, antes y

durante estos procesos. Idealmente, un AMFE empieza durante los primeros

niveles conceptuales del proyecto y continúa a lo largo de la vida del producto

o servicio.

La finalidad de un AMFE es eliminar o reducir los fallos, comenzando por

aquellos con una prioridad más alta. Puede ser también utilizado para evaluar

las prioridades de la gestión del riesgo. El AMFE ayuda a seleccionar

soluciones que reducen los impactos acumulativos de las consecuencias del

ciclo de vida (riesgos) del fallo de un sistema (fallo). Es utilizado en varios

sistemas de calidad oficiales como QS-9000 o ISO/TS 16949.

Uso de AMFE

AMFE puede ofrecer un enfoque analítico al gestionar los modos de


en el diseño de seguridad, coste, rendimiento, calidad o resistencia, un

http://es.wikipedia.org/wiki/ISO/TS_16949

40

ingeniero puede obtener una gran cantidad de información sobre como alterar

los procesos de fabricación para evitar estos fallos.

AMFE otorga una herramienta sencilla para determinar qué riesgo es el

más importante, y por lo tanto que acción es necesaria para prevenir el


asegura que el producto cumplirá los requisitos definidos.

Desarrollo de un sistema que minimice la posibilidad de fallos.

Desarrollo de métodos de diseño y sistemas de prueba para

asegurar que se eliminan los fallos.

Evaluación de los requisitos del consumidor para asegurar que

estos no causan fallos potenciales.

Identificación de elementos de diseño que causan fallos y

minimización o eliminación de esos efectos.

Seguimiento y gestión de riesgos potenciales en el diseño,

evitando cometer los mismos errores en proyectos futuros.

Asegurar que cualquier fallo que pueda ocurrir no cause daño al

consumidor o tenga un impacto grave en el sistema.

Ventajas

Mejora de la calidad, fiabilidad y seguridad de un producto o

proceso.

Mejorar la imagen y competitividad de la organización.

Aumentar la satisfacción del usuario.

Reducir el tiempo y coste de desarrollo del sistema.

Recopilación de información para reducir fallos futuros y capturar

conocimiento de ingeniería.

Reducción de problemas posibles con las garantías.

41

Identificación y eliminación temprana de problemas potenciales.

Énfasis en la prevención de problemas.

Minimización de los cambios a última hora y sus costes asociados.

Catalizador del trabajo en equipo y el intercambio de ideas entre

departamentos.

Metodología

Identificación de los componentes del producto: bien sea desde el

punto de vista de diseño del producto o del proceso que se vaya a

utilizar para su fabricación, y de las funciones que desempeña

cada uno de ellos. Ejemplo: Aplicaremos la metodología a unas

gafas de sol. La tabla siguiente muestra sus componentes y sus

respectivas funciones. (Ver figura 8).

Identificación del modo de fallo: Dado que el estudio es sobre

modos potenciales de fallo, se deben indicar todos los fallos

susceptibles de producirse. Para el AMFE de diseño rotura,

desgaste, mal funcionamiento. Para el AMFE de proceso,

materiales erróneos, fallos de máquina, parámetros incorrectos,

operario no especializado. Ejemplo: La tabla siguiente muestra los

modos de fallo identificados para cada componente. (Ver figura 9).

Figura 8: Ejemplo AMFE Identificación de los Componentes del Producto Fuente: Calidad. José Manuel Domenech Roldán

42

Determinación del efecto del fallo: Se determina para cada Modo

de Fallo analizado, el o los efectos que el fallo produce en el

producto para el usuario (por ejemplo: Ruidos, fugas, mal

funcionamiento) y en el proceso (por ejemplo: Parada del proceso,

producto defectuoso, menor eficiencia) según se esté realizando

un AMFE de diseño o de proceso. Ejemplo: La tabla siguiente

muestra los efectos que los fallos identificados supondrían para el

cliente. (Ver figura 10).

Identificación de las causas del fallo: Se determina para cada Modo

de Fallo analizado, las posibles causas que lo pueden ocasionar.

Éste es uno de los elementos críticos del AMFE, ya que su

Figura 9: Ejemplo AMFE Identificación del Modo de Fallo Fuente: Calidad. José Manuel Domenech Roldán

Figura 10: Ejemplo AMFE Determinación del Efecto del Fallo Fuente: Calidad. José Manuel Domenech Roldán

43

conocimiento permite el establecimiento de Acciones Mejora a

priori para evitar la aparición de los fallos, eliminando las causas

que los provocan. Ejemplo: La tabla siguiente muestra las causas

identificadas para los diversos modos de fallo. (Ver figura 11).

Identificación de los controles actuales: Se identifican los diferentes

controles existentes o previstos, con objeto de evitar que se

produzcan los diversos fallos y detectarlos en el caso de que

aparezcan. Ejemplo: La tabla siguiente muestra los sistemas de

control establecidos para evitar que se originen las causas de los

fallos. (Ver figura 12).

Figura 11: Ejemplo AMFE Identificación de las Causas del Fallo Fuente: Calidad. José Manuel Domenech Roldán

Figura 12: Ejemplo AMFE Identificación de los Controles Actuales Fuente: Calidad. José Manuel Domenech Roldán

44

Determinación de la probabilidad de ocurrencia: La probabilidad de

ocurrencia es un valor entre 1 (mínima probabilidad) y 10 (máxima

probabilidad) que indica la probabilidad de que el fallo ocurra. Si

bien no existen unas reglas normalizadas para la valoración de la

probabilidad de ocurrencia, en la tabla se indican unos criterios de

valoración que pueden servir de referencia. (Ver figura 13).

Determinación de la gravedad del fallo: La gravedad del fallo es un

valor entre 1 y 10, que indica la influencia del fallo en el grado de

satisfacción del cliente (en el caso del AMFE de diseño), o la

perturbación que el fallo pueda producir en el proceso productivo

(para el AMFE de proceso). Los criterios que se incluyen en la

tabla pueden servir de referencia en la valoración de la gravedad.

(Ver figura 14).

Figura 13: Ejemplo AMFE Determinación de la Probabilidad de Ocurrencia Fuente: Calidad. José Manuel Domenech Roldán

Figura 14: Ejemplo AMFE Determinación de la Gravedad del Fallo Fuente: Calidad. José Manuel Domenech Roldán

45

Determinación de la probabilidad de no detección: Indica la

probabilidad de no detectar el fallo antes de entregar el producto al

cliente o durante su fabricación. La tabla muestra un criterio de

clasificación que puede servir de referencia en la valoración de la

probabilidad de no detección. (Ver figura 15).

Determinación del Índice de Prioridad de Riesgo (IPR): Se calcula

el I.P.R. de acuerdo a la fórmula: IPR= P · G · D, para cada uno de

los fallos. donde P= probabilidad de ocurrencia, G= gravedad del

fallo y D= probabilidad de no detección. El IPR permite evaluar los

diferentes niveles de riesgo y ordenarlos según sus prioridades.

Ejemplo: La tabla muestra los diferentes índices y el cálculo del

IPR. (Ver figura 16).

Figura 15: Ejemplo AMFE Determinación de la Probabilidad de no Detección Fuente: Calidad. José Manuel Domenech Roldán

Figura 16: Ejemplo AMFE Determinación del Índice de Prioridad de Riesgo Fuente: Calidad. José Manuel Domenech Roldán

46

Acciones de Mejora: Se indican las acciones de mejora propuestas

para reducir el IPR de los modos de fallo seleccionados.

Responsable: Se indican los responsables de las diferentes

acciones propuestas y, si se cree preciso, las fechas previstas de

implantación de las mismas.

Acción implantada: Se reflejan las acciones realmente implantadas

que pueden, en algunos casos, no coincidir con las propuestas

inicialmente.

Interpretación de resultados

Al analizar los resultados del AMFE se deberá actuar en aquellos puntos

prioritarios para la optimización del diseño del producto/servicio. Estos puntos

son los que tienen un NPR elevado y los de Índice de Gravedad más grande.

Las acciones que se realizan como consecuencia del análisis del resultado

del AMFE se pueden orientar en:

Reducir el peligro de los Efectos del Modo de Fallo.

Reducir la probabilidad de Ocurrencia

Aumentar la probabilidad de Localización

Una interpretación errónea puede provenir de:

No haber identificado todas las funciones o prestaciones del objeto

de estudio, o bien, no corresponden dichas funciones con las

necesidades y expectativas del usuario o cliente.

No considerar todos los Modos de Fallo Potenciales por creer que

alguno de ellos no podría darse nunca.

Realizar una identificación de Causas posibles superficial

Un cálculo de los índices de incidencia y detección basados en

probabilidades no suficientemente contrastadas con los datos

históricos de productos/servicios semejantes.

47

TURBINAS

En la evolución energética de la humanidad, el agua ha jugado un papel

importante; La energía cinética ha sido aprovechada por el hombre desde su

aparición sobre la tierra, al principio lo hizo en formas simples nadando o

desplazándose sobre troncos, pero hace mas 5000 años AC, ese

aprovechamiento se hizo más complejo, aparecer en el mar mediterráneo las

primeras embarcaciones acuáticas, sin embargo, hace unos 2000 años AC,

es cuando se produce un importante acontecimiento, se inventa la “rueda de

agua” utilizada para convertir la energía de los ríos en fuerza, para mover

máquinas.

El invento consiste en una simple rueda con paletas montadas sobre un

eje, se coloca vertical o horizontalmente sobre un río para ”capturar” la

energía producida; De sus agua a diferencia de la madera que solo se

desplaza, la rueda usa energía para producir movimiento, y éste es

trasmitido por un eje hasta una máquina, produciendo un trabajo de ésta

manera la energía del agua se utiliza para mover un molino y máquinas.

Las turbinas hidráulicas son equipos que convierten la energía Hidráulica

en energía mecánica; ésta conversión de energía se efectúa una vez que el

flujo de agua choca contra los alabes de un rodete. Las turbinas hidráulicas

se construyen de acuerdo a la caída neta del embalse en el cual se utilizará;

a éste efecto se dividen en tres tipos:

Turbinas Pelton: se utilizan en presas de grandes caídas (de 200 a

2000 mts).

Turbinas Kaplan: se utilizan cuando la caída es baja (de 5 a 15 mts).

Turbinas Francis: se construyen para caídas medias y bajas (de

30.5 a 457 mts) con una potencia notable, éste tipo es el que se

48

encuentra instalado en las unidades de la Central Hidroeléctrica

“Simón Bolívar” en Guri.

Las turbinas de las Unidades Generadoras de la Casa de Máquinas 2, se

encuentran ubicadas entre las elevaciones 113,59 y 117,00 en cada unidad.

Estas unidades se ubican en el área de los siguientes monolitos, iniciando

desde la unidad Nº 11 (lado Este de la Casa de Máquinas 2) hasta la unidad

Nº 20 (lado Oeste). Las turbinas hidráulicas están compuestas por elementos

auxiliares, que contribuyen a que el aporte de energía del agua pueda

realizarse con la mayor eficiencia posible. Los componentes que conforman el

conjunto total de una turbina son los siguientes:

Tubería Forzada: Es una tubería empotrada en cada monolito de la

presa correspondiente a cada unidad, encargada de conducir el

agua desde el lago, a través de las tomas de agua hacia la caja

espiral de cada unidad. (Ver figura 17).

Caja Espiral: Es un conducto, de sección circular y diámetro

decreciente que circunda al rodete, suministra el flujo de agua

necesario para la operación de la turbina. De la caja espiral pasa el

Figura 17: Montaje de Tubería Forzada de Casa de Máquinas 2 Fuente: Plan de Entrenamiento

49

agua al anillo distribuidor guiado por unas paletas direccionales fijas

y es distribuido uniformemente hacia el rodete. (Ver figura 18).

Anillo Distribuidor / Paletas Fijas: Es la parte de la turbina que guía

el agua que se localiza en la caja espiral para dirigirla hacia las

paletas directrices. Éste anillo se encuentra soldado a la caja espiral

y sirve de soporte al anillo de desgaste. (Ver figura 19).

Figura 18: Montaje de Caja Espiral de Casa de Máquinas 2 Fuente: Plan de Entrenamiento

Figura 19: Montaje de Anillo Distribuidor de Casa de Máquinas 2 Fuente: Plan de Entrenamiento

50

Paletas Móviles: Son las encargadas de regular el flujo de agua que

llega al rodete para controlar la velocidad de la turbina. Son un total

de 20 paletas; de forma aerodinámica, esmeriladas y suavizadas

para ofrecer un contacto uniforme cuando estén en posición

cerradas. (Ver figura 20).

Rodete: Es el componente de la turbina en el cual, el agua aporta la

energía cuando ésta choca con los alabes obligándolo a moverse

en forma circular, está formado por los alabes instalados en un plato

perpendicular al eje de la máquina. (Ver figura 21).

Figura 20: Paletas Móviles de Casa de Máquinas II Fuente: Plan de Entrenamiento

Figura 21: Montaje de Rodete de Casa de Máquinas 2 Fuente: Plan de Entrenamiento

51

Tubo Aspirador: Tiene doble propósito; dar salida del gasto de agua

al Canal de Descarga y procurar una ganancia en carga estática

hasta el valor de la presión atmosférica, recuperando así la mayor

parte de la energía cinética entregada por el rodete. (Ver figura 22).

Anillo de Operación de las Paletas: Es el elemento de la turbina

cuya función es la de accionar por medio de un conjunto de

eslabones, palancas y articulaciones el movimiento que permitirá

abrir o cerrar las paletas móviles. (Ver figura 23).

Figura 22: Montaje de Tubo Aspirador de Casa de Máquinas 2 Fuente: Plan de Entrenamiento

Figura 23: Anillo de Operación de Paletas de Casa de Máquinas 2 Fuente: Plan de Entrenamiento

52

Mecanismo de Operación de las Paletas: Las paletas móviles se

abren o se cierran a través de articulaciones y palancas mediante el

anillo de operación el cual es accionado por el servomotor. (Ver

figura 24).

Cubierta Superior de la Turbina: Sirve de soporte a gran parte de los

componentes de la turbina y evitar el paso de agua del rodete hacia

el pozo de la turbina de la unidad.

Caja de Sello del Eje: Es el tipo de anillo radial con dos elementos

de sellado, encargados de sellar el espacio que queda entre la

cubierta superior y el eje de la turbina, para evitar el paso de agua

hacia el pozo de la turbina y cuentan con un sistema de lubricación

proveniente de la bomba de grasa manual.

Baffle Plate: La cubierta superior posee planchas de acero soldadas,

adecuadamente reforzadas llamadas Bafle Plate; las cuales sirven

para amortiguar las presiones hidráulicas que se ejercen contra la

cubierta, cuando se presentan variaciones en la velocidad del agua.

(Ver figura 25).

Figura 24: Mecanismo de Operación de Paletas de Casa de Máquinas 2 Fuente: Plan de Entrenamiento

53

Eje de la Turbina: Es el que transmite el movimiento mecánico

producido en la turbina al generador. El sistema total del eje consta

de dos secciones independientes, el eje de la turbina y el eje del

generador que están empernados a través de las bridas de acero.

Cojinete Guía de la Turbina: Es el conjunto de pastillas o cojines de

acero diseñados para mantener la verticalidad y centrado del eje de

la turbina por medio del ajuste que tienen con éste. (Ver figura 26).

Figura 25: Esquema del Baffle Plate de Casa de Máquinas 2 Fuente: Plan de Entrenamiento

Figura 26: Cojinete Guía de la Turbina de Casa de Máquinas 2 Fuente: Plan de Entrenamiento

54

Detector de Vibración: Es el equipo que mide y monitorea el

desplazamiento del eje de la turbina. Éste dispositivo indica el

desplazamiento directamente en los sentidos de los ejes X e Y.

Detector de Temperatura: Está constituido por RTD´s y Relés

térmicos usados para medir y proteger los cojinetes, a fin de evitar

que estos presenten daños por altas temperatura. (Ver figura 27).

Interruptor Diferencial De Presión: Es el equipo encargado de

comparar la diferencia de presión entre el abastecimiento de agua

del sello del eje y la presión del agua en la cubierta superior.

Detector de Nivel de Aceite: Está diseñado para la medición remota,

alarma y control automático del nivel del aceite del cojinete guía de

la turbina. Actualmente se cuenta con dos tipos de detectores de

nivel en la Casa de Máquinas 2; uno del tipo flotador (unidades 11,

12, 13, 15, 16,18 a 20) y otro del tipo Transceiver (unidades 14 y

17).

Figura 27: Detector de Temperatura de la Turbina de Casa de Máquinas 2 Fuente: Plan de Entrenamiento

55

FUNCIONAMIENTO DE LA TURBINA

Al abrir el límite de paletas hasta un 20%, la energía hidráulica que se

encuentra almacenada en la represa desciende por la tubería forzada hacia la

caja espiral que se encarga de distribuir uniformemente la presión de agua en

el rodete, a través de las paletas fijas y directrices.

Una vez que el agua choca con los alabes del rodete es centralizada por

el anillo desde la misma y desciende hacia el tubo aspirador para su descarga

hacia aguas abajo.

La turbina inicia el movimiento aumentando su velocidad a medida que

se van abriendo las paletas, las cuales están controladas por el gobernador a

través de una señal eléctrica recibida del generador de imanes permanentes

(P.M.G). Una vez que la velocidad en la turbina llega a 112,5 r.p.m, el P.M.G

envía una señal de tensión para energizar al solenoide del actuador del

gobernador, para que éste por intermedio de la válvula distribuidora

suministre aceite a los servomotores para mantener abiertas las paletas y

mantener girando la turbina en 112,5 r.p.m.

GLOSARIO DE TÉRMINOS

Acciones: Muestra las actividades que se emprenderán a objeto de

mantener el Indicador en los valores de aceptación establecidos.

Acción Correctiva (AC): Acción tomada para eliminar la causa de

una no conformidad detectada u otra situación indeseable.

Acción Preventiva (AP): Acción tomada para eliminar la causa de

una no conformidad potencial u otra situación potencialmente

indeseable.

56

Aliviadero: estructura de descarga de los excedentes que llegan al

embalse, los cuales no se desean almacenar.

Anomalía: Desviación o irregularidad en cuanto al comportamiento

normal referencial de un objeto técnico.

Caja Espiral: Mantiene constante la velocidad del flujo a la entrada

del rodete. Está constituida por placas de acero templado y recocido

de alta resistencia.

Calidad: Grado en que un conjunto de características inherentes

cumple con los requisitos.

Capacidad Instalada: es la capacidad instalada se refiere al volumen

de producción que se puede obtener con los recursos disponibles de

una compañía en determinado.

Casa de Máquinas: Es la construcción en donde se ubican las

máquinas y los elementos de regulación y comando.

Central Hidroeléctrica: es aquella que utiliza energía hidráulica para

la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la

evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de

los ríos para mover una rueda.

Compuerta de Toma: Su finalidad es permitir el suministro de agua a

la turbina; el agua pasa a través de una boca de toma, la cual tiene

una rejilla para evitar el paso de objetos grandes, el sistema de

operación está ubicado en los llamados módulos de las compuertas.

Confiabilidad: Probabilidad de un equipo y/o sistemas de operar sin

fallas durante un tiempo determinado en las condiciones de

funcionamiento requeridas.

Control de Gestión: El control de gestión es un proceso que sirve

para guiar la gestión empresarial hacia los objetivos de la

organización y un instrumento para evaluarla.

Coordinación: Grado de organización y cooperación en las distintas

actividades destinadas para alcanzar un objetivo común.

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_hidr%C3%A1ulica

http://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Molino

57

Corporación Eléctrica Nacional: CORPOELEC es una empresa

operadora estatal adscrita al Ministerio del Poder Popular para la

Energía y Petróleo, encargada de la realización de las actividades

de generación, transmisión, distribución y comercialización de

potencia y energía eléctrica.

Evaluación: Medir y realizar el seguimiento del proceso, para a partir

de éste análisis, encontrar e implantar acciones que ayuden a

conseguir los objetivos del proceso, así como conseguir la mejora

continua.

Excitatriz: Cumple con la función de excitar el rotor de manera que

éste produzca el flujo magnético necesario para inducir la tensión en

los arrollados del estator con el rotor en movimiento.

Falla: Pérdida de la capacidad de un equipo para realizar la función

requerida; es el funcionamiento u operación anormal, parcial o total

de las partes tangible o intangible de un Equipo o Sistema para la

que fue diseñado, esto implica parada total del objeto técnico.

Generador: Es el encargado de tomar la energía mecánica

suministrada por la turbina y transformarla en energía eléctrica,

mediante un proceso de conversión electromagnética.

Gestión: Actividades coordinadas para dirigir y controlar una

organización.

Gobernador: La función principal del gobernador es la de controlar la

velocidad de la turbina hidráulica; éste factor es importante para

mantener el valor de frecuencia de la energía eléctrica generada, y

por lo tanto en el control de la potencia activa.

Ingeniería de Mantenimiento: Es la rama de la Ingeniería que se

encarga de gerenciar, diagnosticar y resolver situaciones planteadas

en el diseño y administración del mantenimiento, de instalaciones

industriales a pequeña, mediana y gran escala; con propósito de

eficiencia y productividad.

58

Líneas de Transmisión: es una estructura material utilizada para

dirigir la transmisión de energía en forma de ondas

electromagnéticas, comprendiendo el todo o una parte de la

distancia entre dos lugares que se comunican.

Mantenimiento: son todas las acciones que tienen como objetivo

mantener un artículo o restaurarlo a un estado en el cual pueda

llevar a cabo alguna función requerida.

Mejora: Son actividades orientadas a restablecer, actualizar o

incrementar las condiciones físicas y de funcionamiento de los

equipos, sistemas e instalaciones en operación asociados al

Sistema de Generación de Energía Eléctrica.

Mejoramiento Continuo: Proceso de mejora del sistema de gestión

para alcanzar un mayor desarrollo de la gestión.

Parámetros de Calidad: son las especificaciones que se deben

cumplir, manteniendo un mínimo y un máximo, pero siempre

buscando tener el promedio, el parámetro te indicará hasta donde es

aceptable, a partir de que se acepta y hasta qué grado es aceptable.

Plan: Es el documento que proporciona la estructura general para

organizar y desarrollar un proyecto, esboza el cómo, qué, por qué,

dónde y quién, especificando las fases y recursos asociados al

mismo, para garantizar la consistencia con los objetivos del

proyecto.

Planificación: Consiste en establecer metas y desarrollar estrategias,

lineamientos, políticas, procedimientos o programas para garantizar

la ejecución de las actividades de mantenimiento.

Planificar: Establecer los objetivos y procesos necesarios para

conseguir resultados de acuerdo con los requisitos del cliente y la

política de la organización.

Reporte de Anomalía: Reporte que se emite a los Departamentos de

Mantenimiento para denunciar una desviación o irregularidad en

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_electromagn%C3%A9tica

http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_electromagn%C3%A9tica

59

cuanto al comportamiento normal referencial de un equipo, sistema

o instalación de las Centrales Hidroeléctricas de EDELCA.

Sistema de Administración de Operaciones (SAO): Sistema de

Administración de Operaciones para las Centrales Hidroeléctricas;

es una aplicación basada en tecnología Web, para el apoyo de los

procesos de administración de operaciones.

Unidad Generadora: Conjunto formado por una máquina generadora

y equipos asociados a ésta. Para los casos de Casas de Máquinas

Macagua 2 y Caruachi, se incluye el terminal de salida del

interruptor del lado de baja tensión. Para los casos de Casas de

Máquinas Guri, Macagua I y Macagua III, se incluye la línea

Generador y el transformador elevador.

60

CAPÍTULO IV

MARCO METODOLÓGICO

En toda investigación, debe estar presente la aplicación o utilización de

los conocimientos que se adquieren, además, comprende la descripción,

registro, análisis e interpretación de la naturaleza actual, y la composición o

procesos de los fenómenos, individuos o grupos, con el fin de establecer su

estructura o comportamiento. La investigación descriptiva trabaja sobre

realidades de hechos, y su característica fundamental es la de presentarnos

una interpretación correcta. Su meta no se limita a la recolección de datos,

sino a la predicción e identificación de las relaciones que existen entre dos o

más variables.

Como resultado tenemos que para efectos de ésta investigación, el

Marco Metodológico, es la instancia que alude al momento tecno-operacional

presente en todo proceso de investigación; donde es necesario situar al

detalle, el conjunto de métodos, técnicas y protocolos instrumentales que se

emplearán en el proceso de recolección de los datos requeridos en la

investigación propuesta.

En consecuencia, basados en las características que se desprenden del

problema de investigación y los objetivos pautados al inicio de la misma, en el

Marco Metodológico, se incluirán, los procedimientos operacionales más

apropiados para recopilar, presentar y analizar los datos, con la finalidad de

cumplir con el propósito general de la investigación planteada. En tal sentido,

se desarrollarán importantes aspectos relativos al tipo de estudio y a su

61

diseño de investigación, incorporados en relación a los objetivos

establecidos, que en éste caso se trata de una investigación de tipo proyecto

factible.

TIPO DE INVESTIGACIÓN

En virtud de la necesidad planteada en el problema de investigación

relativo al Desarrollo de Estrategia para Disminuir las Fallas Potenciales en

los Componentes que Conforman el Subsistema Turbinas de las Unidades

Generadoras de la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, y en función a los

objetivos perfilados, se señala ésta investigación de tipo Proyecto Factible.

Éste tipo de investigación permite la elaboración de una propuesta de un

modelo operativo viable, o una solución posible, cuyo propósito es satisfacer

una necesidad o solucionar un problema. Los proyectos factibles se deben

elaborar respondiendo a una necesidad específica, ofreciendo soluciones de

manera metodológica.

Es así que el proyecto consiste en la investigación, elaboración y

desarrollo de una propuesta de un modelo operativo viable para solucionar

problemas, requerimientos o necesidades de organización o grupos sociales;

puede referirse a la formulación de políticas, programas, tecnologías,

métodos o procesos.

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

Según su finalidad, ésta investigación será descriptiva, ya que éste tipo

de investigación busca especificar propiedades, características y rasgos

importantes de cualquier fenómeno que se analice. La investigación

62

descriptiva trabaja sobre realidades de hechos y su característica

fundamental es la de presentarnos una interpretación correcta.

Los investigadores no son tabuladores, sino que recogen los datos

sobre la base de una hipótesis o teoría, exponen y resumen la información de

manera cuidadosa y luego analizan minuciosamente los resultados, a fin de

extraer generalizaciones significativas que contribuyan al conocimiento.

Para el caso de ésta investigación, esto es posible a través de una

oportuna recolección de los datos, llevada a cabo en el área del

Departamento de Ingeniería de Mantenimiento, con la colaboración del resto

de los departamentos que conforman la planta así como también del Sistema

de Administración de Operaciones (SAO), ya que en estos, se encuentran la

información de los objetos a estudio, haciendo uso de las herramientas y

estrategias que nos permitirán recoger los datos de forma directa.

La aplicación de ésta investigación sustenta una herramienta muy útil y

necesaria para la empresa EDELCA filial de CORPOELEC, División Planta

Guri, ya que permitirá disminuir el número de reportes de anomalías por

fallas producidas en las Unidades Generadoras con la aplicación del Plan de

Mejora que se establecerá a la culminación de dicho trabajo.

POBLACIÓN

La población se define como cualquier conjunto de objetos que tengan

alguna característica común observable y éste pueda ser finito cuando está

conformada por un determinado o limitado número de elementos e infinito

cuando es muy grande y se desconocen sus límites precisos.

63

En el caso que nos ocupa referido al Desarrollo de Estrategia para

Disminuir las Fallas Potenciales en los Componentes que Conforman el


Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, la Población o Universo de Estudio está

constituido por las veinte Unidades Generadoras que conforman la Central

Hidroeléctrica “Simón Bolívar”.

Es importante recordar que la Planta se encuentra constituida por una

Casa de Máquinas 1, compuesta por Grupo 1 (Unidades 1, 2 y 3), Grupo 2

(Unidades 4, 5 y 6) y Grupo 3 (Unidades 7, 8, 9 y 10). Casa de Máquinas 2,

compuesta por: Grupo Impares (Unidades 11, 13, 15, 17, 19) y Grupo Pares

(Unidades 12, 14, 16, 18, 20)

MUESTRA

La muestra se define como cualquier subconjunto de una población.

Ésta es obtenida con el fin de investigar, a partir del conocimiento de sus

características particulares, las propiedades de toda la población.

Para que la muestra cumpla con éste objetivo, debe ser representativa

del universo de procedencia, es decir, que contenga todos los elementos en

la misma proporción en que existen en el universo del cual se obtuvo. Una

muestra es una parte representativa de una población, cuyas características

deben reproducirse en ellas, lo más exactamente posible.

Dadas las características de la población pequeña y finita, se tomará

como unidad de estudio e investigación el Subsistema Turbinas y sus

componentes críticos, siendo objeto de concentración para el Plan de Mejora,

aquellos componentes que sean arrojados como resultado de la aplicación

de la metodología AMFE.

64

TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN

Las técnicas se refieren a los procedimientos o formas particulares de

obtener los datos o información necesaria para llevar a cabo la investigación.

La aplicación de una técnica conduce a la obtención de una información que

debe ser guardada en un medio material de manera que los datos puedan

ser recuperados, procesados, analizados e interpretados posteriormente. A

dicho soporte se le denomina instrumento.

Las técnicas empleadas para desarrollar la investigación y sus

respectivos instrumentos fueron los siguientes:

Revisión Bibliográfica: Se revisará toda la información bibliográfica

posible relacionada con el tema, la búsqueda se realizará utilizando

amplitud de criterio al seleccionar las palabras claves que

probablemente se relacionen con el tema en estudio.

Paquetes Computarizados: Se emplearán programas

computarizados tales como Microsoft Office, para organizar la

información recopilada, Paquete Open Office de Linux, Project y

PDF.

La entrevista No Estructurada: consiste en la realización de

preguntas sin un formulario determinado, para recopilar información

confiable, basada en el arte de la interrogación directa a una o más

personas vinculadas con el tema de estudio, acerca de los

indicadores de éste,. permitiendo que el entrevistador vaya

efectuando preguntas a medida que se desarrolla la entrevista.

Tormenta de ideas: Técnica de grupo que fomenta la generación de

“nuevas” ideas y promueve el pensamiento o razonamiento no

convencional y creativo. Utilizada para identificar posibles

soluciones de problemas así como oportunidades potenciales de

mejoramiento de la calidad. Ésta técnica se utilizó para determinar

65

cuáles eran los equipos que para cada encuestado resultaban con

más frecuencia de fallas siguiendo su criterio personal.

Consultas Académicas e Industriales: Se realizarán consultas tanto

al tutor académico como al industrial, con el fin de establecer los

parámetros de estudio a realizar, obtener orientación sobre los

pasos a seguir para atacar el problema y contar con asesoría

especializada para aclarar dudas referentes al trabajo de

investigación.

Matriz de Selección y Evaluación: Son arreglos de filas y columnas

donde las primeras constituyen las alternativas (problemas, causas,

soluciones) que requieren ser jerarquizadas y las columnas los

múltiples criterios que conviene utilizar en la selección. Ésta

herramienta fue utilizada para seleccionar el caso de estudio,

siguiendo un determinado grado de importancia según los

encuestados, y posteriormente con los resultados obtenidos

determinar cuáles equipos eran los que mayor cantidad de fallas

presentaban desde el punto de vista de disponibilidad, frecuencia

de falla y confiabilidad.

PROCEDIMIENTO

A fin de minimizar los reportes de anomalías por fallas presentadas en el


Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, se deben llevar a cabo los objetivos trazados,

de manera que se hace indispensable cumplir con ciertas actividades que

garanticen el cumplimiento de los mismos. Entre ellas podemos mencionar:

Diagnóstico de la situación actual del Subsistema Turbinas, en

cuanto a las fallas recurrentes arrojadas por la data histórica

correspondiente al período 2004 – 2008.

66

Desagregación de los equipos que componen el Subsistema

Turbinas en la tabla dinámica, correspondiente a las anomalías

presentadas por unidad generadora y por año.

Elaboración del gráfico de barras de la tabla dinámica,

correspondiente a las anomalías presentadas por unidad

generadora y por año; con el respetivo análisis para cada una.

Análisis complementario de los resultados arrojados, estructurado

por grupo de máquinas (Grupo Pares, Impares, 1-3, 4-6, 7-10).

Comparación de la matriz de selección con los expertos para

seleccionar el equipo que será sometido a la aplicación de la

metodología.

Entrevistas no estructuradas con el personal de la Sección de

Control de Gestión y los diferentes departamentos que intervienen

en la ejecución de los mantenimientos, a manera de determinar la

situación actual y las causas del problema.

Coordinación con el personal experto acerca de las reuniones o

asesorías técnicas para el desarrollo y aplicación de la metodología.

Desarrollo de la metodología AMFE en el equipo arrojado como

resultado del análisis de recurrencia de fallas.

Analizar los resultados obtenidos en la aplicación de la

metodología, con la colaboración de los expertos en el tema.

Diseño del Plan de Mejora aplicable a los componentes arrojados

como resultado de la metodología AMFE.

PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

Con el objetivo de optimizar la recolección de los datos y garantizar la

claridad de los cálculos, se utilizarán tablas dinámicas elaboradas en hojas

de cálculo de Open Office Calc que contendrán la información necesaria para

67

el desarrollo de los análisis, estas facilitarán el trabajo a la hora de reunirse

con los expertos y permitirán desenvolverse fácilmente en la explicación de la

metodología a aplicar.

A continuación se describen los formatos y tablas que se usarán para

procesar la información recolectada:

Tabla Dinámica N° 1:

La tabla contendrá información indispensable que facilitará el análisis de

recurrencia de fallas. Dicha información será proveniente de la data histórica

proporcionada y en ella se cotejarán las fallas de los equipos que conforman

el Subsistema Turbinas según su recurrencia en cada unidad generadora.

De ésta tabla se derivará el primer vestigio del posible equipo con más

recurrencia de falla. Como valor agregado a ésta tabla, se anexará un gráfico

de barras que permita una mejor visualización de la situación y el

correspondiente análisis.


La tabla contendrá información relativa las fallas presentadas en los

equipos que conforman el Subsistema Turbinas, pero en ésta se cotejarán

los datos por año de ocurrencia en cada equipo. De igual manera, irá

acompañado del respectivo gráfico de barras y el análisis correspondiente.


La tabla contendrá los equipos que conforman el Subsistema Turbinas y

las fallas por unidad, mostrando el equipo con mayor recurrencia de falla en

las Unidades Generadoras de Casa de Máquinas 2.

68


La tabla contendrá los equipos que conforman el Subsistema Turbinas y

las fallas por unidad, mostrando el equipo con mayor recurrencia de falla en

las Unidades Generadoras de Casa de Máquinas 1.

Formato de Trabajo N° 1:

Dicho formato será utilizado exclusivamente para vaciar la información

referente a la aplicación del Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE). El

mismo contendrá en la parte superior celdas que resguardarán información

como: subsistema, función, grupo de unidad, participantes, equipo, función y

fecha de elaboración.

Seguidamente, se presentará información detallada y precisa acerca de

los componentes del equipo, funciones, modos de fallos, posibles causas y

efectos, controles actuales, índices (probabilidad de ocurrencia, gravedad del

fallo, probabilidad de no detección) y el índice de prioridad de riesgo.

69

CAPÍTULO V

SITUACION ACTUAL

Actualmente no existe en la empresa la aplicación de alguna

metodología que permita determinar a tiempo las fallas potenciales en los

diferentes equipos que conforman los subsistemas existentes dentro de la

División Planta Guri y al mismo tiempo disminuirlas. Aun cuando se tienen

establecidos planes de mantenimientos e instrucciones de trabajo que

fomentan el mantenimiento preventivo, se hace visible la necesidad de

aplicar un Plan de Mejora a los componentes que presenten mayor número

de fallas en su historial.

En base a lo descrito anteriormente, el Departamento de Ingeniería de

Mantenimiento, está abocando los esfuerzos de su Sección Control de

Gestión, a la realización de un seguimiento a los reportes de anomalías,

mediante un proyecto de mejora que permita disminuir las F-015 (Reportes

de anomalías). Éste proyecto presenta dos enfoques, uno correctivo y otro

preventivo. El primer enfoque involucra la colaboración y participación de

todos los departamentos que conforman la División Planta Guri, con éste se

está tratando de reducir la cantidad de anomalías reportadas por los

departamentos, siendo éstas justificadas mediante los siguientes criterios de

clasificación: Departamentos, Investigación, Repuestos, Sin Justificar y Por

Sistema.

Al mismo tiempo éste enfoque considera la recurrencia de las anomalías

reportadas por los departamentos y la antigüedad de las mismas, clasificadas

70

de la siguiente manera: anomalías de 3 meses de antigüedad, de 6 meses,

de 12 meses y de más de 12 meses.

La intención de éste enfoque es buscar la causa raíz del problema,

definir los subsistemas con mayor número de anomalías, presentar posibles

soluciones mediante tormentas de ideas y diagramas causa - efecto, avocar

a los departamentos al cierre de las anomalías pendientes y fomentar en

ellos el hábito de solucionarlas a tiempo de manera que las mismas no se

acumulen.

A consecuencia de ésta desviación se ven afectadas, la Disponibilidad,

Continuidad de Servicio y Confiabilidad del Sistema de Generación.

Adicionalmente, puede originar durante las auditorías de seguimiento

realizadas por el ente certificador, el levantamiento de No Conformidades al

Sistema de Gestión de la Calidad implementado a causa de las desviaciones

en el proceso.

Estas desviaciones del proceso se evidencian a través de la recurrencia

de fallas y los reportes de anomalías, lo cual tiene gran incidencia en el

desarrollo normal de las actividades. Las mismas, pueden ser encontradas

en los Reportes de Anomalías emitidos por el Departamento de Operaciones

al Departamento de Mantenimiento, a través del Sistema de Administración

de Operaciones (SAO), según la Instrucción de Trabajo de Gestionar

Reportes de Anomalías.

Como consecuencia de éste problema resulta evidente, la necesidad de

aplicación de una técnica sistemática y exhaustiva que permita la predicción

de problemas, es decir, que se adelante y prevenga los posibles fallos que

puedan surgir antes de que aparezcan, evitando costos negativos

innecesarios que pudieran afectar el producto.

71

El segundo enfoque es el preventivo e involucra la aplicación de la

metodología AMFE, la cual requiere la colaboración de los expertos en los

equipos involucrados en el estudio (para éste caso Turbinas) y la utilización

de la data histórica de las anomalías presentadas por los mismos.

Adicionalmente, éste enfoque será aplicado para el resto de los

subsistemas que confirman Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, y su

intención es disminuir los reportes de anomalías mediante el estudio de las

recurrencia de fallas, aplicando un Plan de Mejora a los componentes

críticos, de manera que se pueda atacar a tiempo las fallas.

Con el fin de determinar las posibles razones o causas, por las cuales

se acumulan de manera descontrolada las F-015 o reportes de anomalías, se

utilizó el diagrama causa – efecto, el cual permitió analizar y estudiar las

posibles soluciones al problema, mediante la consideración de todas las

causas reales y potenciales y no solamente las más obvias y simples.

La aplicación de ésta herramienta dentro de las organizaciones, permite

tomar decisiones acertadas, además de motivar el análisis y la discusión

grupal, de manera que cada trabajador pueda ampliar su comprensión del

problema, visualizar las razones, identificar las posibles soluciones y

organizar planes de acción. (Ver figura 28).

72

Figura 28: Diagrama Causa – Efecto Aumento de Reportes de Anomalías

Fuente: Elaboración Propia

AUMENTO DE

REPORTES DE

ANOMALÍAS

Personal

Falta de

Personal

Diferentes

Frentes de

Trabajo

Políticas

Organizacionales

Def iciencia en la

Programación

Desconocimiento

Def iciencia en los procesos

Falta de Adiestramiento

Condiciones del Sistema

Reprogramaciones

Trab. Horas Ext.Def iciencia en

la Justif icaciòn

Incumplimiento

del

procedimiento

Falta de

Seguimiento

Def iciencia en el

conocimiento tecnico

Falta de

Adiestramiento

Def iciencia en la transferencia

del conocimiento

Método

Def iciencia de

estrategias de

intervención

bajo carga

Def iciencia en

la coordinación

Diferentes criterios

No esta documentado el

proceso

Diferentes

criterios para

intervención

No esta

documentado el

procesoDef iciencia en la

Justif icaciòn

Def iciencia en

categoría

Limitaciones del

SAO

Def iciencia en la

Calidad de la

anomalia

Def iciencia en la

revisiòn

Def iciencia en el

seguimiento

Equipos

Obsolescencia

en equiposDesviación de

la Conf iabilidad

Indisponibilidad de

Equipos Especializados

73

CAPÍTULO VI

PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

La metodología AMFE, aplicada en los componentes del Subsistema

Turbinas, permitió el reconocimiento de los equipos con mayor criticidad y

anomalías reportadas, lo que sirvió de base para la formulación de un Plan

de Mejora que se presentará en la situación propuesta.

Ésta metodología, ofrece un enfoque analítico al gestionar los modos de


en el diseño de seguridad, coste, rendimiento, calidad o resistencia, se puede

obtener una gran cantidad de información sobre como alterar los procesos

para evitar estos fallos.

Además, otorga una herramienta sencilla para determinar qué riesgo es

el más importante, y por lo tanto que acción es necesaria para prevenir el


asegura que el producto cumplirá los requisitos definidos.

Al analizar los resultados del AMFE se deberá actuar en aquellos puntos

prioritarios. Estos puntos son los que tienen un Índice de Prioridad de Riesgo

elevado y los de Índice de Gravedad más grande. Las acciones que se

realizan como consecuencia del análisis del resultado del AMFE se pueden

orientar en: reducir el peligro de los efectos del modo de fallo, reducir la

probabilidad de ocurrencia, aumentar la probabilidad de localización.

74

Una interpretación errónea puede provenir de: no haber identificado

todas las funciones o prestaciones del objeto de estudio, o bien, no

corresponden dichas funciones con las necesidades y expectativas del

usuario o cliente, no considerar todos los modos de fallo potenciales por

creer que alguno de ellos no podría darse nunca, realizar una identificación

de Causas posibles superficial, un cálculo de los índices de incidencia y

detección basados en probabilidades no suficientemente contrastadas con

los datos históricos de productos/servicios semejantes.

En éste capítulo se presenta el análisis de los resultados, producto del

desarrollo de los objetivos a través de la técnica de recolección de datos

aplicada con el fin de demostrar la factibilidad y logro de la investigación.

ANÁLISIS DE RECURRENCIA DE FALLAS DEL SUBSISTEMA TURBINAS

PARA EL PERÍODO 2004-2008

En éste análisis se pudieron apreciar los datos contenidos en el histórico

de los componentes, lógicamente ordenados y filtrados, a través de varios

enfoques, cada uno acompañado de su respectivo gráfico y análisis:

Análisis por Unidades Generadoras:

El mismo se obtuvo a través de una tabla dinámica, en la cual se

conjugaron las Unidades Generadoras y los equipos que integran el

Subsistema Turbinas. A través de éste, se logró cuantificar las anomalías

reportadas para cada unidad en el respectivo equipo, de manera que se

puede apreciar el total de anomalías contenidas en la data y el desglose de

los subtotales para cada unidad generadora. (Ver tablas 1 y 2).

75

UNIDADES GENERADORAS

EQUIPO UN01 UN02 UN03 UN04 UN05 UN06 UN07 UN08 UN09 UN10 UN11 UN12 UN13 UN14 UN15 UN16 UN17 UN18 UN19 UN20 Total

Mecanismo de las

Paletas 2

1 7 9 7 18 2 5 8 3 31 2

11 33

23 3 13 178

Cojinete Guía 1 10 1 2 2 6

1 3 3 8 14 13 3 7 6 1 4 7 3 95

Suministro Agua Sello

Eje 5 3 8 3 2 5 4

6 5 1 4 7 1

3 1 3 1

62

Tubo Aspirador

1

3 2 4 2 1

4 1 4 1

3 3 1 1 4 2 37

Bomba de Engrase TGP

3

4 2 11 6 1 1 2

30

Caja Espiral

1 1 1 3 6 1 5 1 1 1 1 1 1 2 1

27

Centraliz. Grasa

Lubricante 3

1 7 4

6

2 23

Medidor de Caudal

Turbinado 1

2

7

5

15

Enfriamiento 1 1

1 1 1 2

1 2

10

Caja de Sellos

1

1

2

2 2 8

Rodete

3

2

1 1

7

Sistema de Monitoreo de

la turbina 1

1

1

2

5

Cubierta Superior

1

1

1

3

Sistema de

2

1

3

76

Aireación

Winche Eléctrico 5

Ton. 1 1 1

3

Caja de Terminales

1

1

Eje Principal

1

1

TOTAL 13 16 12 21 24 40 33 10 20 25 18 66 28 9 32 57 5 37 20 22 508

GRÁFICO 1 ANÁLISIS

Como se puede apreciar en el gráfico el equipo que presenta mayor recurrencia de fallas es el Mecanismo de las Paletas, con una recurrencia de 178 anomalías, representando el 35% de las anomalías reportadas.

Tabla 1: Recurrencia de Fallas por Unidades Generadoras


Tabla 2: Grafico de Barras y Análisis de Recurrencia de Fallas por Unidades Generadoras


77

Análisis por Año:

El mismo se obtuvo a través de una tabla dinámica, en la cual se

conjugaron los años y los equipos que integran el Subsistema Turbinas. A

través de éste, se logro cuantificar las anomalías reportadas para cada año

en el respectivo equipo, de manera que se puede apreciar el total de

anomalías contenidas en la data y el desglose de los subtotales para cada

año. (Ver tablas 3 y 4).

AÑOS

Total EQUIPO 2004 2005 2006 2007 2008

Mecanismo de las Paletas 27 34 32 31 54 178


Suministro Agua Sello Eje 5 13 17 13 14 62

Tubo Aspirador 9 7 6 9 6 37

Bomba de Engrase TGP 6 12 8

4 30

Caja Espiral 6 9 6 1 5 27

Centraliz. Grasa Lubricante 3 6 6 5 3 23

Medidor de Caudal Turbinado

9 3 1 2 15

Enfriamiento

3 4 2 1 10

Caja de Sellos 4

1 2 1 8

Rodete 1 1 2 2 1 7

Sistema de Monitoreo de la turbina

1 3

1 5

Cubierta Superior

3

3

Sistema de Aireación

2

1 3

Winche Eléctrico 5 Ton.

2

1

3

Caja de Terminales 1

1

Eje Principal 1

1

TOTAL 71 113 100 97 127 508

Tabla 3: Recurrencia de Fallas por Años Fuente: Elaboración Propia

78

Gráfico 2 Análisis

Tal como se evidencia en el gráfico, para el caso del Mecanismo de las Paletas se puede observar que en el año 2008 se presentó la mayor recurrencia de fallas en dicho equipo, manteniendo valores relativamente constantes para los años anteriores. De igual manera, en el año 2008, también se incrementó la cantidad de Anomalías en el Cojinete Guía, el cual presento un incremento paulatino en años anteriores.

Tabla 4: Grafico de Barras y Análisis de Recurrencia de Fallas por Año


79

Análisis Complementario:

El mismo se obtuvo a través de una tabla dinámica para la Casa de

Máquinas 1 y otra tabla dinámica para la Casa de Máquinas 2, en las cuales

se conjugaron las Unidades Generadoras y los equipos que integran el

Subsistema Turbinas.

A través de éste, se logró cuantificar las anomalías reportadas en las

unidades para cada Casa de Máquinas en el respectivo equipo, de manera

que se puede apreciar el total de anomalías contenidas en la data y el

desglose de los subtotales para cada unidad generadora de Casa de

Máquinas. En éste análisis se evidencia el equipo con mayor recurrencia de

fallas en cada una de las Casas de Máquinas. (Ver tablas 5 y 6).

CASA DE MÁQUINAS 1

Total EQUIPO UN01 UN02 UN03 UN04 UN05 UN06 UN07 UN08 UN09 UN10

Mecanismo de las Paletas

2

1 7 9 7 18 2 5 8 33

Suministro Agua Sello Eje

5 3 8 3 2 5 4

6 5 15

Bomba de Engrase TGP 3

4 2 11 6 1 1 2 10

Caja Espiral

1 1 1 3 6 1 5 1 1 8


1 3 3 7

Tubo Aspirador

1

3 2 4 2 1

4 7

Enfriamiento 1 1

1 1 1 2

1 2 5


1

2

2

Caja de Sellos

1

1

Centraliz. Grasa Lubricante

0

Rodete

3

0


0

Cubierta Superior 1

0

80


0

Winche Eléctrico 5 Ton.

0

Caja de Terminales

0

Eje Principal

0

TOTAL 13 16 12 21 24 40 33 10 20 25 214

CASA DE MÁQUINAS 2

Total EQUIPO UN11 UN12 UN13 UN14 UN15 UN16 UN17 UN18 UN19 UN20

Mecanismo de las Paletas

3 31 2

11 33

23 3 13 39

Cojinete Guía 8 14 13 3 7 6 1 4 7 3 15

Tubo Aspirador 1 4 1

3 3 1 1 4 2 8

Centraliz. Grasa Lubricante

3

1 7 4

6

2 8

Suministro Agua Sello Eje

1 4 7 1

3 1 3 1

5

Caja de Sellos

1

2

2 2 4


1

1

1

2

3


2

1

1

Eje Principal

1

1

Bomba de Engrase TGP

0

Caja Espiral 1 1 1 1 2 1

0


7

5

0

Enfriamiento

0

Rodete 2

1 1

0

Cubierta Superior

1

1

0

Winche Eléctrico 5 Ton. 1 1 1

0

Caja de Terminales

1

0

TOTAL 18 66 28 9 32 57 5 37 20 22 294

Tabla 5: Análisis Complementario de Casa de Máquinas I


Tabla 6: Análisis Complementario de Casa de Máquinas II Fuente: Elaboración Propia

81

Resumen Grupo de Unidades:

Es una tabla que resume, cuantifica y compara los resultados del equipo

con mayor recurrencia de fallas en para cada Casas de Máquinas. El mismo

servirá de herramienta al momento de aplicar la matriz de selección. (Ver

tabla 7).

Matriz de Selección:

Es una comparación que permitirá evaluar las oportunidades de análisis

que presentan cada una de las Casas de Máquinas al momento de elegir la

que será objeto fundamental del estudio y aplicación de la metodología. Está

fundamentada en un criterio de selección y una escala de gradación. (Ver

tabla 8).

OPORTUNIDAD DE ANÁLISIS

C1 C2 C3 Total

CRITERIO

50% 20% 30%

C1 Afecta Disponibilidad 50

Casa de Máquinas 2

2 3 2 220

C2 Frecuencia de Falla 20

50 20 30

C3 Afecta Confiabilidad 30

Casa de Máquinas 1 2 1 2

180 50 20 30

ESCALA DE GRADACIÓN

Valor Significado

1 Poco

2 Medio

3 Alto

GRUPO UNIDADES TOTAL

Casa de Máquinas 2 39

Casa de Máquinas 1 33

Tabla 7: Resumen de Grupo de Unidades


Tabla 8: Matriz de Selección


82

Conclusiones Generales del Análisis de Recurrencia de Fallas:

La realización del análisis de recurrencia de fallas permitió determinar el

equipo que presenta mayor recurrencia de fallas, para el caso del

Subsistema Turbinas es el Mecanismo de las Paletas. Adicionalmente con la

aplicación de la matriz de selección, se llegó a la conclusión que el Análisis

Modal de Fallos y Efecto (AMFE) tiene mayor prioridad en las unidades que

se ubican en la Casa de Máquinas 2, esto debido fundamentalmente a que

ésta presenta mayor frecuencia de falla que la Casa de Máquinas 1. De igual

manera, la implantación de ésta metodología determinará las fallas

potenciales y las acciones de mejora para disminuir la probabilidad de

ocurrencia.

ANÁLISIS MODAL DE FALLOS Y EFECTOS (AMFE) DIVISIÓN PLANTA

GURI TURBINAS

A continuación se presentará de forma dinámica y esquemática la

información recolectada durante la aplicación de la metodología AMFE, la

misma sirvió como base para la concepción del Plan de Mejora y las

acciones en tomar en los casos pertinentes.

En éste punto, es relevante destacar que, para la consolidación de éste

análisis, se requirió la colaboración del personal del Departamento de

Mantenimiento Mecánico, así como también de los expertos en Turbinas

específicamente.

El análisis modal de fallos y efectos, refleja información clave para la

aplicación de la metodología, como lo es la función del subsistema a

estudiar, el área donde se aplicará la metodología, los participantes, el

equipo, sus funciones, la fecha de elaboración y más específicamente los

83

compontes del equipo, funciones de cada uno, potenciales de fallo (modos,

efectos y causas), controles actuales, índices (gravedad de fallo, probabilidad

de ocurrencia, probabilidad de no detección) y por último el índice o nivel de

prioridad de riesgo; todo esto a manera de información general que permita

comprender el funcionamiento de la misma.

El índice o nivel de prioridad de riesgo, se cálculo con una simple

multiplicación lineal, como se índica en el marco teórico de ésta

investigación, una vez que al experto se le presentaron los criterios de

decisión para cada uno de estos aspectos. Es de gran importancia destacar

que, estos valores son subjetivos, ya que se basan en las experiencias de los

expertos con el equipo y su historial de fallos.

Adicionalmente se resaltan los componentes que, según la metodología

y el conocimiento del experto, son los que ameritan la aplicación del Plan de

Mejora.

Se debe enfatizar una realidad, y es que, actualmente existe gran

debilidad en la industria, en la mejora continua, lo que trae como

consecuencia desviaciones en el proceso, variaciones en el presupuesto,

desmejora en la calidad de los productos. La herramienta que se presenta a

continuación, brinda tanto a los mantenedores como a los planificadores, un

respaldo y garantía del trabajo que se va a realizar, proporcionado mayor

confiablidad en los equipos y alargando la vida útil de los mismo, al tiempo

que provee fallas potenciales que puedan ocasionar retrabajos y costos

indirectos. (Ver tabla 9).

84

FuncionesPotenciales de Fallo Índice

NPR Acciones de Mejora

Modos Efectos Causas G O D

DIVISIÓN PLANTA GURI

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO


Subsistema: Turbinas

Función: Convertir la energía

Hidráulica en energía mecánica; esta

conversión se efectúa una vez que el

flujo de agua choca contra los alabes

de un rodete.

Grupo de Unidad: Casa de

Máquinas 2

Participantes: Patricia Marcantonio (Facilitador),

Noelani Chandari, Leovaldo Leal.

Equipo: Mecanismo de las

Paletas

Función: Abrir y cerrar las paletas móviles a través de

articulaciones y palancas mediante el anillo de operación.Fecha de Elaboración: 20/12/2010

Producto/

Componentes

Controles

Actuales

EDELCA

Paletas Paletas Trabadas 7 4 2 56

Conducir el flujo

de agua que

desciende por la tubería forzada

para capturar la

energía del fluido

y hacerlo mover

rápidamente

creando

movimiento o

trabajo.

No se ejecuta la

orden de apertura

total.

Desgaste de

Collares de

Empuje.

Visualización de

desgaste y

ralladuras en anillo superior e

inferior y medición

de altura de

paletas, durante

el mantenimiento

Anual bajo

instrucción INS-

636-006.

No aplican las acciones de

mejora según resultado de

NPR y validación con el

experto.Ejecución tardía de

las acciones.

Perdida de altura

de las paletas.

85












de un rodete.


Máquinas 2




Paletas



Producto/

Componentes

Controles

Actuales

EDELCA

Bujes

Sellos dañados.

6 7 3 126

Son bobinas que

sirven de

alojamiento para

el pasador y

permiten la

articulación

Perdida de

tolerancia de

ajuste del

mecanismo.

Fin de la vida útil y

Envejecimiento.

Inspección y

medición de

tolerancia dos

veces a la

semana bajo la

instrucción INS-

636-006.

Establecer un registro

estadístico del

comportamiento histórico

de los bujes, para definir el

cambio de los mismos

según su vida útil.

Incremento de

fugas de agua.

Sustituir las bocinas de

cobre por bocinas auto

lubricadas.

Adecuar las Instrucciones

de Trabajo según las

indicaciones y

recomendaciones de la

empresa fabricante.

86












de un rodete.


Máquinas 2




Paletas



Producto/

Componentes

Controles

Actuales

EDELCA

8 5 2 80Collares de

Empuje

Sostener el peso

de las paletas y

los brazos de las

paletas calibrando

la altura y las

tolerancias de las

mismas.

Desgaste de los

collares.

Trabado de las

paletas en las

planchas de

revestimiento o en

las planchas de

cierre.

Fin de la vida útil y

Envejecimiento.

Sustitución de los

collares, durante

el mantenimiento

Anual bajo la

instrucción INS-

636-006.


estadístico del


de los collares de empuje,

para definir el cambio de

los mismos según su vida

útil.

Esmerilado de la

plancha de

revestimiento de

la turbina para

evitar paletas trabadas.

Medir semestralmente la

presión de los

servomotores para detectar

paletas trabadas.

87












de un rodete.


Máquinas 2




Paletas



Producto/

Componentes

Controles

Actuales

EDELCA

Ninguno 8 1 2 16

Ninguno 4 1 3 12

Brazos de las

Paletas

Son eslabones

que permiten el

movimiento de la

paleta a través del

mecanismo de las

paletas.

Desprendimiento

de los brazos.

Liberación de

paletas y no

reciben orden de

cierre o apertura.

Pieza muy

robusta.




experto.

Cuñas

Tangenciales

Fijar el brazo de la

paleta y dar

orientación al

ángulo de la

paleta.

Movimiento o

rodaje de la cuña.

El brazo de la

paleta no realiza el

movimiento

correctamente ya

que el mismo no

esta bien ajustado.

Falta de monitoreo

al ajuste de las

cuñas.




experto.

88












de un rodete.


Máquinas 2




Paletas



Producto/

Componentes

Controles

Actuales

EDELCA

Pines Fusibles Ninguno 8 3 3 72

Proteger las

paletas móviles, si

un cuerpo extraño

entre ellas

impidiendo su

operación normal,

o al moverse con

dificultad por falta

de engrase, se

deslizan evitando

daños mayores.

Trabado del

eslabón o de los

brazos de las

paletas.

Paleta fuera de

control del

mecanismo de las

paletas.

Material extraño

dentro del

mecanismo de las

paletas.




experto.

89












de un rodete.


Máquinas 2




Paletas



Producto/

Componentes

Controles

Actuales

EDELCA

Ninguno 3 2 3 18

Eslabones 6 2 3 36

Pines

Excéntricos

Dar el ajuste final

de cierre a las

paletas.

Perdida de

calibración.Paletas fuera de

control, permitiendo

el paso de agua

entre las caras de

las paletas.

Esfuerzo excesivo

y deformación de

los pines.




experto.Rompimiento de

los mismos.

Permitir el

movimiento de

apertura y cierre

de las paletas

móviles.

Desajuste de los

tornillos y

desprendimiento

del eslabón

Deformación de los

eslabones y

solicitud de parada

de maquina para

corregir la

condición.

Desajuste de

tornillos por

vibración y

esfuerzo excesivo.

Inspección de eslabones

(abiertos o flojos)

en mantenimiento

rutinario, durante

el mantenimiento

Rutinario bajo la

instrucción INS-

636-006.




experto.Trabado del anillo

de operación y del

brazo de las

paletas.

90












de un rodete.


Máquinas 2




Paletas



Producto/

Componentes

Controles

Actuales

EDELCA

6 4 2 48

Servomotores 8 3 2 48

Anillo de

Operación

Accionar por

medio de un

conjunto de

eslabones,

palancas y

articulaciones el

movimiento que

permitirá abrir o

cerrar las paletas

móviles.

Fractura en

alojamiento del

pasador del

servomotor de

cierre. Perdida de su

ajuste de montaje.

Esfuerzo

excesivo.

Inspección visual

durante el

chequeo del

mecanismo de

las paletas,

durante el

mantenimiento

Anual bajo la

instrucción INS-

636-006.




experto.Deflexión no visual

por esfuerzo.

Imponer y regular

el gasto de agua

mediante la

apertura y cierre

de las paletas de

acuerdo con la

potencia exigida a

la turbina.

Rompimiento del

eje al pistón del

servomotor.

Des-habilitado de

uno de los

servomotores,

quedando sujeto

todo el esfuerzo al

otro servomotor

disponible.

Fatiga y esfuerzo

fluctuante.

Medición de la

presión de

empuje, durante

el mantenimiento

Rutinario bajo la

instrucción INS-

636-006.




experto.

91

Tabla 9: Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE) División Planta Guri Turbinas













de un rodete.


Máquinas 2




Paletas



Producto/

Componentes

Controles

Actuales

EDELCA

8 9 2 144Sellos de las

Paletas

Evitar el paso de

agua desde el

área bajo la cubierta (Aguas

Abajo) hacia la

parte superior de

la cubierta.

Deformación y

desgaste de las

bocinas

ocasionando el rompimiento de los

casquillos prensa

sello y permitiendo

que el sello se

salga y se dañe.

Paso del agua

hacia la parte

superior de la

cubierta.

Perdida de tolerancia debido

al impacto, el

movimiento, el

deterioro y el

envejecimiento

Inspección y

medición de

tolerancia dos veces a la

semana bajo la

instrucción INS-

636-006.


estadístico del


de los sello de las paletas

para definir el cambio de

los mismos según su vida

útil.

Sustituir los sellos chevron

en forma de V, por sellos

de goma en forma de U,

para evitar rompimiento de

casquillos.

Reemplazar los tornillos

fijos del prensa sellos, por

tornillos deslizables, poco

sensibles a las

vibraciones.

92

Se hace evidente, que para comprender el principio de funcionamiento

sobre el cual se sustenta la labor de las turbinas, fue necesaria la realización

de visitas al área operativa, así como también el estudio de los planos tanto

de la turbina en general, como del mecanismo de las paletas, cuyos numero

de plano son 10P-046-892 y 10P-055-219 respectivamente, los cuales se

verán reflejados en éste proyecto a continuación. (Ver figuras 29 y 30).

Los mismos fueron extraídos de la planoteca de Edelca en la División

Planta Guri. Una vez digitalizados los planos, en ayuda con los expertos en la

materia, fueron ubicados los componentes estudiados para la aplicación de la

metodología AMFE. Dichos componentes corresponden al Plano Vistas

Isométricas del Mecanismo de las Paletas.

Adicionalmente, se presentarán fotos anexas reales, de los

componentes que integran el mecanismo de las paletas, que fuero recabadas

al momento de ir al reconocimiento del área donde se aplicarán el Plan de

Mejora.

93

Tabla 8: Matriz de Selección


Figura 29: Plano Vista Frontal de la Turbina

Fuente: Planoteca Edelca

94

Figura 30: Plano Vistas Isométricas del Mecanismo de las Paletas

Fuente: Planoteca Edelca

95

CAPÍTULO VII

SITUACIÓN PROPUESTA

A grandes rasgos, podemos definir el mantenimiento, como todas las

acciones que tienen como objetivo mantener un equipo o restaurarlo a un

estado en el cual pueda llevar a cabo alguna función requerida. Estas

acciones incluyen la combinación de las acciones técnicas y administrativas

correspondientes.

De ahí, la necesidad por parte de EDELCA filial de CORPOELEC, de

organizar adecuadamente las labores de mantenimiento con la introducción

de programas de mantenimiento, de manera que se permita optimizar la

disponibilidad de las unidades al momento de su solicitud.

En la División Planta Guri, los reportes de anomalías o F-015,

representan una desviación en el proceso normal de atención de fallas.

Debido a que las mismas se definen como condiciones anormales que

presenta un equipo, sin indisponer el funcionamiento del mismo y de la

unidad generadora, es usual encontrar cantidades exageradas de anomalías

pendientes en los departamentos que conforman la Central Hidroeléctrica


En aras de minimizar estas condiciones, el Departamento de Ingeniería

de Mantenimiento, específicamente la Sección Control de Gestión, resolvió

desarrollar una estrategia que fomente la disminución de las fallas

potenciales que afectan los equipos y componentes de la central. La

http://www.monografias.com/trabajos13/discurso/discurso.shtml

http://www.monografias.com/Computacion/Programacion/

96

herramienta aplicada fue el Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE), cuya

metodología fue expuesta en capítulos anteriores.

Una vez realizadas todas las entrevistas, analizada la situación actual,

presentado el cotejo de los resultados y determinadas las debilidades

existentes en las áreas involucradas en el estudio, se lograron establecer

Planes de Mejora, ajustados a los equipos arrojados como resultado de la


La propuesta está fundamentada en implementar acciones de mejora,

basado en los resultados obtenidos durante el desarrollo de la metodología.

Dichas acciones podrán formar parte de los planes de mantenimiento

correspondientes a los equipos involucrados en el estudio y adicionalmente

representan una alternativa viable para disminuir ampliamente los reportes

de anomalías y las fallas que se diagnosticaron como las más recurrentes en

el Mecanismo de las Paletas.

Las acciones correspondientes al Plan de Mejora, contemplarán

actividades tanto correctivas, como de mejora, algunas de las cuales,

representan acciones tomadas actualmente por los mantenedores en sus

programas de mantenimiento, y otras, representan proyectos de mejora que

están siendo aplicados y probados por el Departamento de Mantenimiento

Mecánico en algunas de las Unidades Generadoras que conforman la

Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”.

El Plan de Mejora fue concebido y sustentado por el Manual de

Operación y Mantenimiento de la Turbina proporcionado por Hitachi

(fabricante), en lo cual mora la confiabilidad y certeza en la aplicación de la

metodología AMFE.

La aplicación del Plan de Mejora, persigue como finalidad proporcionar

acciones que puedan prevenir o evitar las fallas potenciales que presentan

97

los equipos arrojados como resultado de la metodología AMFE, así como

también conocer las debilidades en los procesos de mantenimiento, para de

ésta manera alargar la vida útil de los equipos, mejorar la calidad de

respuesta ante las fallas y coordinar esfuerzos orientados a la calidad en los

mantenimientos, además de aumentar la confiabilidad en los equipos que

operan en la planta.

A continuación se presentarán las acciones de mejora, correspondientes

a los equipos arrojados como resultado de la aplicación de la metodología

AMFE, en los equipos que conforman el Subsistema Turbinas de la Central

Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, más específicamente en el Mecanismo de las

Paletas:

BUJES

Para el caso de los bujes se formularon acciones de mejora, que

actualmente deben ser seguidas o cumplidas por lo mantenedores, sin

embargo se hace especial acentuación en las mismas para enfatizar su

importancia. Adicionalmente, se plantea una acción preventiva, que está

siendo aplicada actualmente, en las unidades rehabilitadas de Casa de

Máquinas 2:

Respetar la vida útil del componente, la cual oscila entre 8 a 10

años, según las recomendaciones del fabricante. Para llevar el

control del tiempo transcurrido, e posible cuantificar las horas de

funcionamiento del equipo, pero generalmente se toman acciones

correctivas y no preventivas.

Como medida preventiva, el fabricante recomienda: La turbina

deberá ser desaguada y sujeta a una inspección minuciosa una vez

98

al año. Una verificación completa de fugas deberá ser llevada a

cabo previamente al desagüe. La misma, también deberá incluir

una verificación de la fuga a través de las paletas directrices

cerradas con la caja espiral presurizada. Si la tubería de presión

esta presurizada, todas las válvulas en el sistema deberán ser

cerradas antes de la inspección.

Instalar bocinas auto lubricadas marca ORKOT, compuestas por un

tejido termoplástico de hilos de grafito, cubiertas de maya sintética y

resina, que permiten sustituir las viejas bocinas de cobre, lubricadas

con grasa EP1. Esta medida a parte de cubrir necesidades de

cuidado ambiental también disminuye la necesidad de inspecciones

y trabajos de lubricación. Se han suministrado nuevos pasadores de

eslabón de conexión de acero inoxidable con el fin de proporcionar

una superficie apropiada de contacto hacia las bocinas auto

lubricadas nuevas.

Es relevante acotar que, este nuevo diseño fue probado en la

Unidad Generadora N° 8 de Casa de Máquinas 1, con un período

de prueba de solo 8 meses, debido a que la misma fue detenida al

cabo de ese tiempo por fallas desconocidas no asociadas con esta

mejora.

Seguir las indicaciones del fabricante, donde se describen los

períodos de recurrencia de los controles, las posibles fallas y la

mejor manera de atacarlas. Las notas del fabricante son las

correspondientes al Manual de Mantenimiento de la Turbina, en el

cual se hace especial énfasis a los siguientes aspectos: 1) Las

bocinas auto lubricadas deberán ser mantenidas libre de aceite y

grasa que puedan causar daño a los bujes. Solamente el agua

99

incrementa el efecto de lubricación. 2) El desgaste de las bocinas

auto lubricadas no podrá ser inspeccionado visualmente sin un

desmontaje mayor de la turbina. Una indicación del desgaste podrá

ser obtenido registrando la histéresis de los servomotores de las

paletas directrices. Si las observaciones indican fuerzas anormales

debido al desgaste en los bujes, se recomienda llevar a cabo una

medición de la histéresis. Esto normalmente se debe hacer después

de 8 o 10 años de operación.

COLLARES DE EMPUJE

En cuanto a las acciones referentes a los collares de empuje, al igual

que en el caso de los bujes, se consideró pertinente la enfatización de los

controles actuales llevados a cabo por los mantenedores de manera

correctiva, pero se debe acotar que el departamento carece de acciones

preventivas que ayuden a detectar la falla del equipo para ser atacada

oportunamente, esto debido a la dificultad de acceso al área donde se

encuentran ubicados:

Respetar la vida útil del componente, la cual corresponde al período

comprendido entre 8 y 10 años, de acuerdo a las indicaciones y

recomendaciones del fabricante. Al igual que en el caso de los

bujes, las acciones tomadas son correctivas y no preventivas, esto

debido a la dificultad de acceso a los equipos.

Medir la presión de los servomotores de manera semestral, para

poder detectar si las paletas están trabadas y los collares de

empujen no están respondiendo, ya que actualmente esta actividad

se realiza cuando se presenta una falla. Usualmente la presión en

ambos servomotores debe estar igualada o por lo menos debe

100

oscilar dentro del mismo rango, en cuyo caso, se puede determinar

que están funcionando correctamente.

Cuando las presiones presentan diferenciales demasiado elevados,

estos se encuentran fuera del rango de tolerancia y es indicio de

que no se está obedeciendo la acción de movimiento de las paletas.

El fabricante recomienda que la presión de aceite en el servomotor

sea aliviada al hacer la medición.

Actualmente el Departamento de Mantenimiento Mecánico lleva a cabo

el esmerilado de las planchas de revestimiento de la turbina, cuando las

mismas se encuentren trabadas, impidiendo que los collares sufran mayor

esfuerzo del que usualmente reciben. La plancha de revestimiento ha sido

provista de sellos para los extremos de las paletas directrices, el cual podrá

ser reemplazado sin necesidad de desmontar la unidad.

SELLOS DE LAS PALETAS

En relación con las acciones tomadas para los sellos de las paletas, se

mantuvo la línea anterior, correspondiente a las acciones correctivas,

contempladas en los controles actuales llevados a cabo por los

mantenedores.

Sin embargo, se plantean acciones de mejora preventiva, que podrían

estar contempladas durante los mantenimientos, las mismas, incluyen

acciones de mejora en lo referente al diseño y la ingeniería de la pieza

(Sellos de las Paletas) para disminuir las fallas potenciales del equipo en

cuestión:

101

Cambiar las bocinas según la vida útil del componente, la cual

oscila entre 8 y 10 años, según la nota del fabricante. El tiempo

estipulado podría variar proporcionalmente al uso y esfuerzo del

equipo, adicionalmente, se tiene en contra la falta de inspección,

por la dificultad de acceso al mismo. El fabricante recomienda medir

la presión dentro del sello para asegurar que esta sea la suficiente

para mantener el agua del rio por fuera y adicionalmente da

instrucciones específicas para el cambio de sellos como resultado

de actividades de mantenimiento menor planificado.

Sustituir los sellos de chevron en forma de V invertida, por sellos en

forma de U fabricados en goma deformable, (que no requieren del

desmontaje de la unidad) para evitar que se parta el casquillo. Esta

mejora preventiva, ha sido aplicada en la Unidad Generadora N° 12

de Casa de Máquinas 2, luego de su rehabilitación, y hasta los

momentos ha funcionado correctamente.

Aplicar la implantación de tornillos deslizables para sustituir los

tornillos fijos que se parten ante cualquier variación de condiciones,

con bocinas de gomas, para disminuir el impacto entre el tornillo y

su acople. El diseño de estos tornillos, es el utilizado en las

Unidades Generadoras de Casa de Máquinas 1, con excelentes

resultados en el tiempo, por lo que se persigue importar esa

aplicación para las Unidades Generadoras de Casa de Máquinas 2.

Es importante resaltar que, debido a la ubicación de los equipos que han

sido estudiados, resulta muy difícil el acceso directo a los mismos, por lo que

se hace imposible la realización de inspecciones preventivas, a menos que,

se realice un mantenimiento mayor a la unidad, y los expertos puedan

102

aprovechar el desarmado de la máquina para inspeccionar o cambiar las

piezas.

Por consiguiente, se puede decir que, para el caso de estos equipos, el

Departamento de Mantenimiento Mecánico, en su mayoría carece de

acciones preventivas o son muy pocas las que se pueden tomar, aunado a

esto, no poseen un método que les permita conocer el momento apropiado

para la sustitución de las piezas, por el contrario, esperan a que ocurra la

falla para corregirla.

Como nota importante, se debe tener en cuenta que el fabricante de las

Turbinas de Casa de Máquinas 2 es el consorcio Hitachi y las

recomendaciones que se citaron en las acciones de mejora fueron extraídas

del Manual de Operaciones de la Turbina proporcionado por la empresa

fabricante. El mismo, en su Programa de Mantenimiento para la Turbina y

sus Equipos Auxiliares, cita los siguientes aspectos y recomendaciones:

Un programa de mantenimiento planificado es necesario para

asegurar que las turbinas permanezcan operativas, y para

minimizar averías. Operaciones de mantenimiento de prevención

planificadas deberán ser llevadas a cabo con la frecuencia

especificada, o más frecuencia si es considerado necesario a la luz

de la experiencia de operación con respecto al ambiente local.

A pesar de que la atención a las operaciones de mantenimiento

preventivo de rutina, hará mucho para prevenir la aparición de

fallas, el personal también podrá asistir al seguro y eficiente

funcionamiento, estando alertas cuando se encuentren cerca de las

unidades, utilizando sus sentidos naturales para la detección de

indicaciones de posibles problemas, tales como ruidos inusuales,

vibraciones excepcionales, olores extraños, etc. Una notificación

103

rápida y una acción oportuna, podrá prevenir la ocurrencia de una

falla.

Durante la instalación, puesta en servicio y operación inicial de

prueba, es prudente registrar las últimas holguras, presiones,

temperaturas, niveles y otros valores “como ajustado”, para una

base de comparación en futuras lecturas de los mismos valores.

Tales comparaciones podrán ser una indicación útil de la tendencia

de comportamiento y desgaste.

PLAN DE MEJORA

La aplicación de la metodología AMFE (Análisis Modal de Fallos y

Efectos), persigue como objetivo final la formulación de un Plan de Mejora

que permita identificar los aspectos y las áreas críticas del proceso

productivo en estudio, desarrollando la habilidad de evaluar los sistemas de

medición, mediante técnicas e instrumentos apropiados para el progreso del

análisis final.

Adoptar la aplicación de esta metodología, conllevará a tener un mayor

control estadístico y sistemático del proceso productivo, así como también,

brindara valor agregado a la planificación y control del proceso productivo.

El presente estudio se encuentra orientado a la concepción de un Plan

de Mejora, fundamentado en el análisis de recurrencia de fallas de los

equipos que conforman el Subsistema Turbinas, en las Unidades

Generadoras de Casa de Máquinas 2, en la Central Hidroeléctrica “Simón

Bolívar”.

El mismo, se deriva como una consecuencia, de las frecuentes

anomalías reportadas en los períodos 2004 – 2008, y además representa un

104

instrumento cualitativo y cuantitativo de referencia para tomar de

precauciones, proponer acciones de mejora, fomentar el mantenimiento

preventivo y fundamentar otros estudios.

A continuación se presenta el Plan de Mejora para los componentes

arrojados como resultado del estudio (Bujes, Collares de Empuje y Sellos de

las Paletas), en el Mecanismo de las Paletas, el mismo, será representado

de manera esquemática mediante un diagrama de Gantt, en el cual se

traspondrán los aspectos de ejecución (Acciones de Mejora, las actividades

que la conforman, el responsable) y el tiempo de ejecución. Adicionalmente

el diagrama presenta una alternativa para llevar a cabo las acciones de

mejora en una proyección de los 10 años de funcionamiento del componente.

(Ver tabla 10).

105

Tabla 10: Plan de Mejora Bujes


FECHA DE EMISIÓN: 10/01/2011

PLAN DE MEJORA DEL DEPARTAMENTO DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO GURI (BUJES)

PROGRAMA DECADA

ID PLAN ACTIVIDAD RESPONSABLE Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10

N/A

1

2

3

N/A

1

2

3

N/A Adecuación de la Instrucción de Trabajo

1

2

3

DIRECCIÓN DE PRODUCCIÓNDIVISIÓN DE PLANTA GURI

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO GURI

Registro Estadístico del Comportamiento

Histórico de los Bujes.

Dpto. Mantenimiento

Mecánico

Revisar los permisos de trabajo y reportes de anomalías correspondientes a fallas previas del componente.

Sección Equipos Mecánicos Principales

Moniorear el tiempo de funcionamiento y el comportamiento del componente.


Registrar los datos recabados durante las revisiones y observaciones.


Gestion del Stok Corriente de Bocinas

Autolubricada Orkot

Dpto. Mantenimiento

Mecánico

Indicar las especificaciones técnicas del componente para garantizar la existencia del mismo en almancén.


Gestionar la procura para solicitar el componente.


Sustituir el componente en el próximo mantenimiento mayor.


Dpto. Mantenimiento

Mecánico

Ubicar el manual de operación y mantenimiento de la turbina, proporcionado por el fabricante.


Cotejar las actividades de la instrucción con las recomendaciones del fabricante para el caso del componente en cuestión.


Revisión de los procediemientos en busca de oportunidades de mejora o cambio de los mismos.


Observacón: El Plan de Mejora puede ser empleado para cualquiera de las Unidades Generadoras durante la realización de un mantenimiento mayor.

EDELCA

106

Tabla 11: Plan de Mejora Collares de Empuje



PLAN DE MEJORA DEL DEPARTAMENTO DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO GURI (COLARES DE EMPUJE)

PROGRAMA DECADA


N/A

1

2

3

N/A

1

2

5





Dpto. Mantenimiento

Mecánico







Medición de la Presión de los

Servomotores Semestralmente.

Dpto. Mantenimiento

Mecánico

Incorporar al plan de mantenimiento SAP la medición de la presión de los servomotores.


Llevar el registro semestral de los valores obtenidos producto de las mediciones tomadas, comparando los valores obtenidos de ambos servomotores, para verificar si existen diferenciales de presión.


Analizar el monitoreo continuo para tomar decisiones de reemplazo en función de la vida útil del componente.



EDELCA

107

Tabla 12: Plan de Mejora Sellos de las Paletas Fuente: Elaboración Propia


PLAN DE MEJORA DEL DEPARTAMENTO DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO GURI (SELLOS DE LAS PALETAS)

PROGRAMA DECADA


N/A

1

2

3

N/A

1

2

3

N/A

1

2

3





Dpto. Mantenimiento

Mecánico







Gestion del Stok Corriente de los Sellos

de Goma Deformables

Dpto. Mantenimiento

Mecánico

Indicar las especificaciones técnicas del componente para garantizar la existencia del mismo en almancén.


Gestionar la procura para solicitar el componente.


Sustituir el componente en el próximo mantenimiento mayor.


Reemplazo de los Tornillos Fijos del

Prensa Sello por Tornillos Deslizables

Dpto. Mantenimiento

Mecánico

Indicar las especificaciones tecnicas del componente para garantizar la existencia del mismo en almancén.


Gestionar la procura para solicitar el componente en caso de no estar en stok.


Sustituir el componente en el proximo mantenimiento mayor.



EDELCA

108

CONCLUSIONES

La finalidad de éste estudio fue el desarrollo de una estrategia que

permitiera disminuir las fallas potenciales en los componentes que conforman

el Subsistema Turbinas de las Unidades Generadoras de la Central

Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, lo cual, se logró a través de la aplicación de

una herramienta conocida como metodología AMFE y la formulación de un

Plan de Mejora aplicable a los componentes arrojados como resultados del

estudio.

Dicha estrategia permitió reconocer los equipos y componentes que

integran el Subsistema Turbinas, además de focalizar las fallas más

recurrentes, proporcionando información de gran importancia al momento de

establecer las acciones de mejora para el plan.

A través de la realización de éste proyecto se logró la aplicación de

técnicas y herramientas de la ingeniería industrial como lo son el diagrama

causa - efecto y el gráfico de barras, que permitieron un mejor enfoque al

momento de analizar los gráficos de barras y los resultados arrojados por el

estudio aplicado en el Subsistema Turbinas de la División Planta Guri,

EDELCA filial de CORPOELEC. Las entrevistas no estructuradas con los

expertos y el análisis de de la data histórica, permitieron detectar el

componente con mayor recurrencia de fallas según los resultados del AMFE.

Luego de realizada la presente investigación y basada en las

observaciones previas, se pueden emitir las siguientes conclusiones:

1. Al momento de extraer y examinar la Data Histórica de Reportes de

Anomalías correspondiente al período 2004 – 2008, se contemplaron los

109

siguientes Subsistemas: Equipos Auxiliares, Excitatriz, Compuerta de

Toma, Turbinas, Generadores y Transformadores. Entre los cuales, se

concluyó escoger como objeto de estudio, el Subsistema Turbinas,

debido a que este mostraba el mayor porcentaje de reportes de

anomalías, antecedido por Equipos Auxiliares, Excitatriz y Compuerta de

Toma, siendo estos, objetos de estudio en proyectos anteriores de

aplicación de metodología AMFE.

2. El seguimiento de F-015 o reportes de anomalías, requiere la aplicación

de herramientas del Control de Gestión y un mayor compromiso por parte

de los trabajadores, de manera que se obtenga una respuesta oportuna

en el proceso de atención, ya que las mismas son muy flexibles al

momento de clasificar las anomalías pendientes, lo que fomenta la

acumulación de las mismas.

3. Como resultado general del la realización del Análisis de Recurrencia de

Fallas, se obtuvo que el equipo con mayor número de anomalías

pendientes en el Subsistema Turbinas fue el Mecanismo de las Paletas,

con un total de anomalías pendientes de 178, seguido por Cojinete Guía

con 95 anomalías y el Suministro de Agua del Sello del Eje con 62

anomalías pendiente. Adicionalmente se realizó un análisis por año,

para revalidar los resultados de primero, obteniéndose como resultado

los mismos componentes en el orden anteriormente dicho. Dichos

análisis fueron complementados con gráficos de barras para una mejor

comprensión de los mismos.

4. Una vez obtenidos los resultados del Análisis de recurrencia de Fallas, se

validó con el experto el equipo a estudiar (Mecanismo de las Paletas), así

como también, el área de aplicación de la metodología. Para lograr

definir este aspecto, se realizó un análisis complementario de la Data

110

Histórica para cada una de las Casas de Máquinas, obteniéndose como

resultado, para ambos casos, que el equipo con mayor numero de

anomalías fue el Mecanismo de las Paletas, con 33 anomalías para Casa

de Máquinas 1 y 39 Anomalías para Casa de Máquinas 2.

5. Con la intención de definir el área de aplicación de la metodología, se

construyó una matriz de selección, en la que se analizaron las

posibilidades (Casa de Máquinas 1 y 2) mediante los criterios de

Afectación de la Disponibilidad (50%), Frecuencia de Fallas (20%) y

Afectación de la Confiabilidad (30%), y la escala de afectación poco

(1pto), medio (2pto) y alto (3pto). Como resultado se obtuvo un total de

220 para Casa de Máquinas 2 y 180 para Casa de Máquinas 1. Basado

en estos resultados, el área de aplicación de la metodología fue Casa de

Máquinas 2 debido al acto impacto del fallo del Mecanismo de las

Paletas en la misma.

6. Una vez determinado el equipo y el área para el estudio, se realizó la

desagregación del equipo en los componentes que lo conforman

(Paletas, Bujes, Collares de Empuje, Brazos de las Paletas, Cuñas

Tangenciales, Pines Fusibles, Pines Excéntricos, Eslabones, Anillo de

Operación, Servomotores y Sellos de las Paletas), para posteriormente

realizar el Análisis Modal de Fallos y Efectos, donde se especificaban los

Potenciales de Fallo, los Controles Actuales y el Nivel de Prioridad de

Riesgo.

7. Posterior a la desagregación del equipo para el desarrollo y aplicación de

la metodología AMFE, se procedió al cálculo de los Índices o Nivel de

Prioridad de Riesgo, obteniéndose los siguientes resultados: las Paletas

con un NPR de 56, los Bujes con un NPR de 126, los Collares de Empuje

con un NPR de 80, los Brazos de las Paletas con un NPR de 16, las

Cuñas Tangenciales con un NPR de 12, los Pines Fusibles con un NPR

111

de 72, los Pines Excéntricos con un NPR de 18, los Eslabones con un

NPR de 36, el Anillo de Operación con un NPR de 48, los Servomotores

con un NPR de 48 y los Sellos de las Paletas con un NPR de 144.

A partir de estos resultados, con fundamento en la metodología y la

validación del experto, se decidió desarrollar un Plan de Mejora para los

Bujes y los Sellos de las Paletas, debido a que presentan un NPR mayor

a 100, y por otro lado, a los Collares de Empuje, ya que, a pesar de

poseer un NPR menor a 100, el experto considero que la ocurrencia de

esta falla y las consecuencias de la misma tienen gran impacto en el

funcionamiento y operación de las Unidades Generadoras de Casa de

Máquinas 2.

8. La formulación del Plan de Mejora, fue representado mediante un

diagrama de Gantt, donde se reflejan cada una de las acciones

recomendadas y las actividades que conllevan a la ejecución de la

misma, así como también el responsable y los posibles tiempos de

ejecución. El mismo, permitió atacar los puntos de mayor interés para el

sistema y de mayor debilidad para los mantenimientos, de manera que

los mantenedores cuentan con una herramienta que les permitirá atacar

a tiempo, las fallas potenciales en los equipos más críticos del

Subsistema Turbinas, fundados en un previo estudio y la aplicación de un

metodología confiable, basada en sus propias experiencia con el área en

estudio.

9. Como resultado del diagrama Causa – Efecto, se puede concluir que, el

aumento de los reportes de anomalías, tiene su origen en los aspectos

correspondientes al personal, equipos y métodos, ya que en lo que

respecta al personal, puede existir falta de adiestramiento y deficiencia

112

en la transferencia de conocimiento, deficiencia en los procesos y

reprogramaciones.

En lo que respecta a los equipos, puede residir en la indisponibilidad de

equipos especializados y obsolescencia de equipos. Finalmente, en el

aspecto metodológico, puede deberse a deficiencias en el seguimiento,

limitaciones del Sistema SAO y falta de documentación del proceso.

10. Adicionalmente, se llevo a cabo el reconocimiento del área en estudio,

con la realización de visitas técnicas en compañía de los expertos, de

manera que se logrará una comprensión del principio de funcionamiento

(para el caso que nos atañe, la turbina) así como también el mecanismo

de las paletas (componente arrojado como resultado de la aplicación de

la metodología AMFE). Aunado a esto, se realizo el reconocimiento en

plano de estos componentes y equipos.

11. La aplicación de la metodología AMFE en el Subsistema Turbinas,

permite llevar un control y hacer seguimiento, al comportamiento de los

componentes y equipos que lo conforman, así como también, el grado de

compromiso y la calidad de repuesta de los trabajadores ante un reporte

de anomalía.

Adicionalmente, se podrán ejecutar mantenimientos preventivos,

basados en el Plan de Mejora y de los resultados arrojados por la


12. La aplicación de la metodología AMFE, representa una innovación, ya

que su ejecución forma parte de un proyecto de mejora orientado al

seguimiento de reporte de anomalías de las Unidades Generadoras de la

División Planta Guri, inicialmente aplicada al Subsistema Equipos

Auxiliares, dando como resultado los Motor – Bombas CWP, seguida por

113

el Subsistema Excitatriz, arrojando como resultados el Cubículo Actuador

de Voltaje y por último el Subsistema Turbinas (caso que nos

corresponde) dando como resultado el Mecanismo de las Paletas.

Cabe destaca, que ésta metodología, está siendo aplicada actualmente

para el Subsistema Generadores y próximamente para el Subsistema

Transformadores de Unidades Generadoras de la Central Hidroeléctrica


114

RECOMENDACIONES

Posterior a la ejecución del estudio y mediante un análisis lógico de la

información recabada, se recomienda a la empresa:

1. Realizar seguimiento a las formas F-015 o reportes de anomalías, para

fomentar la atención oportuna y adecuada, de manera que se evite la

acumulación de las mismas y los reportes de no conformidad a los

departamentos involucrados.

2. Establecer límites o tiempos determinados de espera, para dar respuesta

a las anomalías reportadas, según su orden de importancia y su

clasificación.

3. Fomentar el desarrollo y culminación del proyecto de mejora enfocado al

seguimiento de reporte de anomalías, de manera que se logre la

disminución de las F-015 o reportes de anomalías pendientes por

departamento.

4. Efectuar periódica y sistemáticamente el Análisis de Recurrencia de

Fallas para los equipos que conforman el Subsistema Turbinas, de

manera que se pueda corroborar la efectividad del Plan de Mejora, o de

lo contario, poder aplicar la metodología AMFE al equipos que presenten

mayor recurrencia de fallas.

5. Trabajar de la mano con el Departamento de Mantenimiento Mecánico,

para fomentar el cumplimiento del Plan de Mejora, y de igual forma

promover el interés en este tipo de proyectos como apoyo a los planes

de mantenimiento actuales.

115

6. Establecer la conexión con el experto desde la etapa inicial del proyecto,

de manera que exista un reconocimiento de la metodología. Es de gran

importancia que el experto comprenda muy bien la definición de los

aspectos a estudiar, para evitar confusión e información errada.

Adicionalmente, se recomienda que, el experto sea un técnico de

mantenimiento que tenga la disponibilidad de tiempo para invertir en el

proyecto, y además que posea el mayor conocimiento posible acerca del

tema.

7. Continuar con la Aplicación de la metodología AMFE al resto de los

subsistemas que conforman la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, así

como también hacer extensiva ésta recomendación al resto de las

plantas (Macagua, Caruachi y próximamente Tocoma).

8. Examinar los planes de mantenimiento, haciendo una revisión exhaustiva

de las acciones de mejora a tomar en los equipos críticos arrojados como

resultado de la aplicación de la metodología AMFE en el Subsistema

Turbinas en las Unidades Generadoras de la Central Hidroeléctrica


9. Monitorear constantemente el comportamiento y mantenimientos, de los

equipos arrojados como resultados de la aplicación de la metodología

AMFE en el Subsistema Turbinas en las Unidades Generadoras de la

Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”, de manera que se pueda atacar a

tiempo cualquier anomalía que se presente, así como también las fallas

recurrentes que éste pueda presentar.

10. Validar con el experto los resultados del Índice o Nivel de Prioridad de

Riesgo en futuras aplicaciones de la metodología, para garantizar que el

estudio este enfocado y orientado correctamente hacia las áreas críticas

del proceso.

116

11. Llevar a cabo las acciones contempladas en el Plan de Mejora, de

manera que se puedan minimizar los reportes de anomalías y se mejore

la disponibilidad y confiabilidad de las Unidades Generadoras.

12. Incorporar a los planes de mantenimiento, las acciones contempladas en

el Plan de Mejora que se formuló para cada componente arrojado como

resultado de la aplicación de la metodología AMFE en el Subsistema

Turbinas en las Unidades Generadoras de la Central Hidroeléctrica


13. Establecer un registro estadístico del comportamiento histórico de los

equipos y componentes, de manera que se pueda redefinir la vida útil de

los equipos y disminuir las fallas, fomentando el mantenimiento

preventivo en lugar del correctivo.

117

BIBLIOGRAFÍA

Aguinaga A. (2007, Octubre), Confiabilidad Operacional para la

Ingeniería de Mantenimiento. 8° Congreso Iberoamericano de Ingeniería

Mecánica. Cusco, Perú.

Balestrini, A. (2006). Como se Elabora el Proyecto de Investigación,

(7ma. ed) Venezuela: BL Consultores Asociados. Servicio Editorial.

Corporación Eléctrica Nacional de Venezuela, CORPOELEC (2009).

[Página Web en línea], Disponible: http://www.Corpoelec.gob.ve

[Consulta: 2009, Noviembre 23].

Díaz, C. (2008). Automatización de los Modos de Fallas y Efectos FMEA

en la Ingeniería de Mantenimiento Aplicado para la Industria Ecuatoriana.

Tesis de Ingeniería, Escuela Politécnica Nacional, Ecuador.

Electrificación de Caroní C.A., EDELCA (2009). [Página Web en línea],

Disponible: http://www.edelca.com.ve [Consulta: 2009, Octubre 06].

Pérez C. (2003, Octubre), Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad

(RCM). Aplicación e Impacto. 1er Congreso Mexicano de Confiabilidad y

Mantenimiento. León, Gto. México.

119

Anexo 1: Alabes del Rodete

Anexo 2: Eslabones del Servomotor

120

Anexo 3: Servomotor

Anexo 4: Eje Principal de la Turbina

121

Anexo 5: Anillo Operación

Anexo 6: Pin Fusible y Pin Excéntrico

122

Anexo 7: Cuñas Tangenciales

Anexo 8: Paletas Fijas y Paletas Móviles

123

Anexo 9: Brazos de las Paletas y Collares de Empuje

Anexo 10: Caja Espiral

124

Anexo 12: Acople del Buje

Anexo 11: Bujes Acoplados

125

Anexo 12: Buje

Anexo 12: Material Propuesto para Nuevos Bujes

127

Apéndice 1: Data Histórica de Reportes de Anomalías del

Subsistema Turbinas Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”

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